CO2-Laser

aus dem Wiki des Entropia e.V., CCC Karlsruhe
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Gedanken zu unserem CO2 Laser.

Noch zu tun:

  • Über ganzen Arbeitsbereich kalibrieren
  • Sicherheitsschalter
  • Frontplatte mit Schaltern, Notaus und Display
  • Kühlung
  • Abluft
  • Kreuzlaser
  • ggf. Lichtdichtigkeit prüfen

Der Laser Verfügt über keinerlei Sicherheitsschalter. Das ist erstmal kein ernsthaftes Problem, solange man weiß was man tut. Dennoch sind Schalter an allen Türen absolut sinnvoll. Auch ein Notaus ist vorzusehen.

Das Lasernetzteil verfügt über vier Eingange: 230V, Laser Test, Laser frei, und Analog In.

Laser frei Schaltet den Laser elektronisch ein / aus, Dazu dien ein Schalter an der Frontplatte. Der Analogeingang wird über ein Poti als Leistungseinstellung vom Controller bedient. Sämtliche Sicherheitsmechanismen die Nachfolgend aufgelistet sind sollten in Reihe mit dem Laser frei UND 230V geschalten werden. Werden nur die 230V geschalten, kann der Laser durch Kondensatoren noch einige Millisekunden nachleuchten. Der Digitaleingang ist da viel schneller. Einen Shutter halte ich persönlich für unnötig.

Der gekaufte Notaus verfügt über zwei Trenner und eine LED. Die LED würde ich gerne für "Laser Scharf" benutzen. Die Reedschalter für die Klappe können höchstens 100mA Schalten. Hier muss das Relaisbord verwendet werden. Ebenfalls in Reihe kommt ein weiteres Relais, das vom Arduino gestuert wird. Dieses wird nur durchgeschalten, wenn alle Umgebungsparameter passen.

Dies ist inbesondere Kühlung, Lüftung und Temperatur. Zur Kühlung wird eine Kreiselpumpe in einem 8l Wasserreservoir verwendet. AUF KEINEN FALL LEITUNGSWASSER VERWENDEN. Eine verkalkte Röhre ist eine kaputte Röhre. Die Wasserkühlung funktioniert wie folgt:

Reservoir --> Pumpe --> Laser --> Durchfluss + Temperatursensor --> Radiator --> Reservoir

Außerdem sollte die Temperatur vom Lasernetzteil und im Bearbeitungsraum gemessen werden. Der Arduino erfasst all diese Werte und stellt sie grafisch auf einem LC Display da. Passen alle Parameter, gibt er den Laser frei. Wenn nicht, wird eine Notabschaltung ausgelöst. Außerdem sollte der Arduino die Wasserkühlung nachlaufen lassen, damit die Röhre auch nach dem Ausschalten weiter gekühlt wird.

Zur besseren Positionierung halte ich einen Sichtbaren Kreuzlaser für sinnvoll. Da der Kreuzlaser von ebay crap ist, habe ich von der warpzone zwei super Linienlaser bekommen. Da müsste man mal was drucken, um die im 90° winkel rund um die Düse anzuordnen.

Folgendes soll über Kippschalter auf der Frontplatte schaltbar sein:

  • Linienlaser
  • Lüfter an der Düse
  • Innenbeleuchtung
  • Laser scharf (Mit Sicherheitskappe)

Alle abderen Funktionen (Kühlung, Lüftung) sind obligatorisch und werdem mit dem Hauptschalter / Arduino eingeschalten.

Die Pumpe und der Lüfter (je 230V) sollen mittels PowerCON Buchsen im Lasergehäuse versorgt werden.

Ein Wort zur Dichtheit:

Plexiglas, und vorallem Stahlbleck, reichen zur Sicheren SChirmung völlig aus. Selbst im Fokus braucht der Laser einige Sekunden, um dünnes Plexiglas zu schneiden. Außerhalb des Fokus und vorallem reflektiertes Licht ist da viel zu schwach. Gefährlich ist es dennoch. Deshalb sollte für die ungefährliche Benutzung ohne spezielle Kenntnis alle Schlitze, die im Strahlengang potentiell reflektiertem Lichts liegen, abgedichtet werden. Für KAnten ist hier schwarzes Filz ausreichend. Lüftungslöcher hingegen dürfen keinesfalls völlig verschlossen werden. Der Luftweg durch den Laser ist erstaunlich gut durchdacht. HIER NICHTS ÄNDERN / ABKLEBEN.

Meiner Meinung nach reicht es völlig die Klappe rundum abzudichten. Ggf. schauen, was nach hinten rauskommt, wobei das schon gut dicht ist.

Nennt mich fahrlässig, aber es sind _nur_ 40W. Nein, der Laser wird sich nicht durch das Gehäuse brennen, und erst recht nicht diffuse Reflexionen von selbigen.

Bereits fertig:

  • Arduino-Software (zumindest das "Backend")
  • Waserreservoir
  • Kühldüse
  • aktuelle Firmware

Begonnen:

  • Durchflusssensor (Hat jetzt passende Schlauchstutzen)
  • Radiator zusammengebaut
  • Verschraubung des 12V Meanwell netzteils
  • Frontplatte (testweise aus Papier gecuttet, passt soweit)
  • Abluft (Schlauch im Kriechgang muss etwas verlänget werden)
  • Stromversorgung Lüfter + Kreuzlaser am Laserkopf
  • Neuverkabelung der bestehenden Elektronik.

An sich fehlt nurnoch die Frontplatte, dann könnte der Laser an 2-3 längeren Abenden fertig gebaut werden...