Cnc Laser progetto in costruzione

No no in quel caso siamo decisamente fuori budget per farmi 2 o 3 timbri personalizzati...

Solo che leggendo i post precedenti, in particolare:

niki77:
Aggiornamento:

Non ho resistito e ho provato qualche secondo i laser blu da 2 w...

SENZA OCCHIALI LASCIATE PERDERE, è pericolosissimo, fanno paura!!!

In quei pochi secondi che li ho provati,ovviamente collimando alla meglio il fascio (una volta acceso mi sono reso subito conto che non era affatto il caso di vedere la sua luce anche riflessa di rinterzo quindi ho lasciato perdere la collimazione esatta) ho affettato di tutto di più.
Tanto per fare un esempio ho trapassato una tavoletta di balsa da 6mm (avete letto bene TRAPASSATO),tagliato plastica da 2 mm e inciso vetronite(ovviamente non da lato rame).

Con un laser da 2w ha trapassato materiali ben più spessi di quello che serve a me di 1mm di gomma, pensavo bastasse qualcosa di meno potente..

Il problema non e' il materiale o la potenza, ma il modo di lavorare per fare quello che vorresti tu ... in particolare, e' che devi essere in grado di eliminare (per vaporizzazione o incenerimento o comunque ablazione) la parte di gomma che non ti serve, senza deformare quella che rimane ... con una potenza cosi alta, l'applicazione del calore e' talmente veloce che ci riesce ... con un diodo di potenza, anche se fosse un diodo IR da 4 o 5 W, riusciresti sicuramente a bruciare la parte che non ti serve, ma li tempo necessario trasferirebbe troppo calore anche alla parte circostante, con il risultato di deformarti la gomma anche nelle zone che non devi eliminare.

Un'esempio lo hai provando a bucare un pezzo di plastica con uno di quei diodi da 2W, focalizzato su 1/10 di mm ... ce la fai in pochissimo tempo, ma comunque sufficente a crearti una zona deformata intorno al foro ... mentre con una quarantina di W a 10600nm sulla stessa superfice, bastano pochi centesimi di secondo, ed il materiale si fonde ed evapora senza deformare quello che c'e' intorno.

Ok quindi per tutti quei materiali che fondono (ma non subito) come la gomma o la plastica avrei questo problema, mi rimane da capire quanto possa essere deformata la parte attorno alla bruciatura, se si tratta di deformazioni minime potrebbe non essere un problema, ma mi pare di capire che non è esattamente così.

Se invece il mio scopo fosse stato quello di incidere/forare il legno da quello che ho potuto vedere su Instructables http://www.instructables.com/id/Pocket-laser-engraver/ sembrano bastare anche laser di poca potenza <1W giusto?

Venendo al suggerimento di Lesto:

lesto:
se le fai su cera potrebbe bastare un emettitore di infrarossi alla giusta frequenza ed una lente per collimare il fascio, poi usi lo stampo di cera per fare la colata di plastica (tanto con i cad attuali è facile passare da positivo a negativo)

Hai suggerito un laser infrarosso per un particolare motivo oppure anche uno rosso potrebbe andare bene, in ogni caso che potenza minima consiglieresti?
Seconda cosa, la cera in questo modo verrebbe solo fusa e quindi mi rimane il problema di come rimuoverla durante la stampa oppure verrebbe "vaporizzata"?

Sulla successiva colata per ottenere il timbro vero e proprio ho visto che esistono delle gomme siliconiche liquide utilizzate per creare degli stampi (se è quello che intendevi anche tu) ora continuo le mie ricerche per capire se questo tipo di materiale può andare bene per essere utilizzato per dei timbri.

Ps.
Visto che non l'ho ancora fatto inizio a ringraziare per le risposte :wink:

un laser ma anche una normale fonte luminosa collimata. l'uso di infrarosso è perchè quando un oggetto brucia, emette una tipica frequenza infrarossa (spettro), se tu usi un emettitore di solo quello spettro infrarosso, sei in grado di far bruciare solo quel materiale incidendo relativamente poco sul resto. Insomma, puoi usare X watt di laser normale o molti meno con un laser/sorgente alla giusta frequenza.

La differenza tra laser e un'altra sorgente è solo il fatto di avere il fascio di luce coerente, ma nulla vieta di usare una normale sorgente con la giusta lente (mai dato fuoco all'erba secca con la lente di ingrandimento?)

la cera di tipo paraffinico ha un punto di fusione tra i 45 e i 65°C e punto di ebollizione tra i 300 e i 350°C
la cera d'api rettificata ha un punto di fusione tra i 62 e i 66°C e un punto di ebollizione superiore ai 250°C

quelle di fusione sono temperature che potresti ottenere anche con un buon saldatore con una punta finissima, e quindi puoi pensare ad un funzionamento stile CNC...

Be', il problema della deformazione c'e' con qualsiasi materiale di tipo "plastico" (si, inclusa la cera), a cui applichi poco calore alla volta per tempi relativamente lunghi ... il concetto di base e' che piu potenza applichi ad una zona ridotta per minor tempo possibile, da meno deformazione delle parti circostanti, e viceversa.

lesto: mai provato a lavorare con la cera liquida ? :stuck_out_tongue: ... se non la rimuovi, il deposito liquido diffonde il calore a tutto il resto ancora piu velocemente, e ad un certo punto ti si fonde una pozzanghera di cera intorno al punto di lavoro ... senza contare che la cera si deforma gia molto di suo passando dalla fase liquida a quella solida ... se ne vuoi una prova, prendi un bicchierino o una vaschettina piccoli di vetro o alluminio e riempili di cera fusa fino all'orlo, in modo che la superfice sia bella piana ed a filo con il bordo, poi lasciala raffreddare completamente ... vedrai che quando la cera sara' a temperatura ambiente, avra formato una discreta depressione al centro ... quella e' la quantita' di variazione di massa della tua cera da liquida a solida, e vedrai che e' parecchio :wink:

Una cosa del genere stampo di cera, la puoi fare solo se lavori il blocco di cera a freddo con un'incisore o simile, anche CNC (ma a bassa velocita' per non scaldarla)

sì, da bambino giocavo spesso con la cera d'api, facevo candele etc.. ed ho giocato anche con le plastiche fredde da cui da un oggetto in positivo (anche di cera) ottenevo un negativo on cui poi fare a sua volta varie candele.

Se guardi io non ho parlato di FONDERE ma di SUBLIMINARE (temperatura di ebollizione, anche se per completezza ho segnato anche quello di fuzione), il che vuol dire non avere di questi problemi. Se ci hai mai fatto caso, le candele di pure cera lasciano pochissime traccie dopo essere bruciate, propio perchè la fiamma è sufficiente alla sublimazione, e solo le parti più lontante fondono

variazione di massa

la massa non cambia, se mai puoi parlarmi del volume o meglio della densità. Quello che vedi è dato dal fatto che raffrendandosi cambia la tensione superficiale e densità, ovvero il suo peso al cm^3, e dato che il bordo in alto è freddo (più denso), tende a sciacchare la parte calda. infatti a termine del tuo procedimento vedrai sì l'avvallamento, ma vedrai anche che la parte che invece aderisce ai bordi (e anche parti più complesse), salvo bolle di aria, aderisce ancora alla perfezione; per intenderci, la diversità di volume tra cera calda e fredda è piccola.

Vero, intendevo volume, non massa ... errore mio. (comunque, non e' troppo piccola, quella variazione ... le "lava lamp" sfruttano proprio quella, in fondo :stuck_out_tongue: :D)

Comunque, non puoi sublimare la cera con un laser da 1W, o anche 2 ... te ne servono almeno 20 ... con i laser ho fatto una marea di esperimenti, quindi almeno questo lo so ... ho anche una cavita' RF a CO" da 7W, e nonostante la potenza, alcuni materiali non vaporizzano, si incendiano prima (e considerando quanto e' infiammabile la cera vaporizzata ... :wink: )

per il laser non so (mai parlato di potenze in gioco), ma occhio a citare le lava lamp che non si trata di cera pura, altrimenti starebbe sempre a galla. il suo sp passa da 0.960 kg/m^3 a 15°, a 0.822kG/m^2 a 100°, a te confrontontarlo con i materiali che usi di solito.

sull'infiammabilità, siamo sui 120°, però a questo punto ti porto di esempio il legno.

Be', non e' che nelle lava lamp ci sia esattamente acqua ... :wink:

Ribuongiorno a tutti.

Ho approfittato in questi giorni di festa/ponte per portarmi avanti coi lavori, più nello specifico ho smontato il cnc controller , preparando il connettore per connettere i finecorsa (ma questo non centra niente ) e portando fuori anche un uscita ttl/pwm con la quale piloterò l'accenzione del diodo.
Ora mi è sorto un problema.
L'uscita che ttl/pwm che ho ricavato, proviene da un uln2004 , quindi non ho problemi di corrente, ma ho il difetto che non è la linea del +12 ad essere modulata, ma la massa.

praticamente lo schema analogo al seguente:

Visto che non è il +12 ad essere modulato, ma la sua massa, posso collegarlo alla stessa maniera all'ingresso TTL del driver ( ovviamente adeguando cmq il livello portandolo a +5) o devo aggiungere un transistor ??

Oppure ancor meglio un bel fotoaccopiatore ?

No, aspetta ... in quel modo non piloti nulla ... le masse devono essere in comune, ed il driver ha bisogno di un'ingresso positivo, possibilmente riferito alla stessa alimentazione dell'operazionale (almeno il PWM), ma puo anche essere piu basso, tanto poi le tarature vanno fatte in base al segnale di ingresso che hai disponibile ... comunque non serve che usi per forza l'ULN, perche' gli ingressi del driver sono a 10K, e dovrebbero funzionare con 1mA o anche meno ...

No, aspetta, non hai capito...
L'uln non l'ho messo io , fa parte dell'elettronica del cnc controller...

Ma senza impazzire tanto metterò un fotoaccoppiatore con una resistenza , e utilizzerò l'uscita in sostituzione del bc547 del tuo schema :wink:

EDIT: Anzi no, non lo sostituisco, lo metto a monte e metto una resistenza verso il + dalla base, così inverto il funzionamento, ovvero ottengo l'accenzione del led al livello alto dell'ingresso e non viceversa come è ora

RIEDIT :

Gli uln non danno un'uscita positiva,chiudono solo verso massa, perche' sono degli open-collector ... quindi quando l'uscita e' alta, in pratica non e' connessa a nulla ... se vuoi che ci sia una tensione positiva al'uscita, devi connettere una resistenza da, diciamo 1K, fra il positivo del CNC e l'uscita, cosi hai un positivo quando l'uln non e' pilotato, ed una massa quando e' pilotato.

A quel punto, potresti collegare all'uscita l'anodo del fotoaccoppiatore, tramite una resistenza da 100 ohm o simile, ed il catodo a massa, in questo modo il fotoaccoppiatore chiude il transistor quando l'uscita e' alta (cioe' quando l'uln NON e' pilotato) ... ma hai controllato prima se l'elettronica del CNC consente questo tipo di funzionamento ? ... in fondo quello e' l'ingresso per accendere e spegnere il laser ... inoltre, collegato in quel modo rimarrebbe sempre acceso, per farlo funzionare la resistenza che hai messo da 47K (sarebbe meglio da 10K) va collegata prima della resistenza di base (che sarebbe meglio fosse da 1K, non da 10K), non direttamente sulla base ... ... e ne va comunque una (valore qualsiasi fra 47K e 100K) fra base e massa

Ecco, penso che tu intendessi una cosa di questo tipo ...

Comunque non modificherò l'uscita del cnc controller, non perchè non sia possibile (del resto è tutto fatto in casa) , ma perchè preferisco così.
Preferisco così perchè in questa maniera il cnc controller ed il driver rimangono perfettamente isolati in tutto e per tutto.

Del resto l'accenzione del led dell'optoisolatore avviene comunque in quanto ai capi di LD1-1 c'è un +12v permanente proveniente dal cnc controller, e ai capi di LD1-2 c'è l'uscita dell'uln che praticamente mette a massa (relativa al +12v permanente) il catodo del led dell'optoisolatore, e tramite la resistenza R19 limito a circa 10ma la corrente che lo attraversa.

Quindi con questa configurazione ho proprio quello che volevo, laser off in assenza di connessione o uscita cnccontroller bassa, e laser on con connessione cnccontroller presente con uscita alta.

La macchina di cui dispongo io non è come quelle di molti altri che hanno scritto in questo post, non è pilotata da una scheda arduino .
E' una macchina si autocostruita, ma un pò più robustina meccanicamente, e soprattutto a livello, elettronico e software utilizza apparecchiature e software più canonici per un controllo cnc.
L'elettronica è infatti un'elettronica modulare 4 assi (anche se uno non utilizzato) pilotata tramite porta parallela, il cui controllo è affidato ad un PC dedicato linux con kernel real time, su cui è in esecuzione il software di pubblico dominio EMC2.
Conosco molto bene questo software, e conosco abbastanza bene anche il g-code e non ho alcun problema a pilotare quelluscita ricavata dal cnc controller.
Per comandarla come semplice on/off ho bisogno del comando M62 P2 , e per spegnerlo M63 P2.
Questi 2 comandi, in realtà sono molto più 'furbi' di quello che sembra, infatti non provocano l'accenzione/spegnimento immediato dell'uscita, ma bensi l'accensione/spegnimento della stessa in sincrono col primo comando di movimento seguente presente nel g-code.

Per ora mi accontento di pilotarlo così, il passo seguente sarà il controllo in pwm, anche se sono perplesso per questa modalità, ma non perchè non sia in grado di farlo generare correttamente al controller, ma per il fatto che non ho visto alcun software CAM che gestisca questa cosa che non sia un software proprietario di una specifica laser engraver.
Quindi manca il più , e siccome oggi dovrebbero arrivare i componenti da RS, meglio portare avanti l'elettronica per fare i primi test con il semplice ON/OFF !

Grazie mille delle attente e cortesi consulenze Etemenanki!! ti devo almeno una birra! XD

ehm, no ... la R da 47K va fra massa e la base del transistor, non fra massa e l'uscita dell'opto ... serve a garantire che il transistor rimanga spento quando attivi l'opto.

Il resto dovrebbe funzionare, solo un suggerimento, se non usi il pwm, non lasciare aperto l'ingresso, per evitare possibili disturbi ... puoi collegarlo al positivo dell'operazionale.

Al pin 6 dell'opto non c'è collegato niente.
In quel modo, sulla base del transistor, ci sono una pull-up e una pull-down.

@etemenanki

Ok , correggo ...

A che PWM ti riferisci, a quello di LD2 ?

Quello di LD2 deve stare collegato sempre in qualche modo, è quello che controlla la potenza massima erogata dal diodo a regime generale, ma come ti avevo spiegato non ha niente a che vedere col cnc controller e tutto il discorso sul PWM che ho fatto prima.

A tal proposito, in caso volessi modificare il controllo di corrente, evitanto appunto quel PWM e passare ad utilizzare un potenziometro, posso farlo collegando il cursore verso R3 un capo verso massa e l'altro capo verso il +9v ?

@ Paolop

PaoloP:
Al pin 6 dell'opto non c'è collegato niente.
In quel modo, sulla base del transistor, ci sono una pull-up e una pull-down.

E cosa dovrebbe esserci collegato al pin 6 dell'optoisolatore?
Io li ho sempre usati così !!
Per il discorso che hai fatto sulla base del transistor non ho proprio capito cosa intendi.

Si, puoi usare un potenziometro da 10K o simile, ed usarlo per regolare la potenza del laser ... durante la taratura regoli la potenza minima e massima sui due trimmer, mettendolo di volta in volta a zero o al massimo, poi lo usi come comando manuale.

PaoloP: si, puo sembrare un'uso un po strano ma funziona ... quando l'opto non e' alimentato, la R da 10K ti porta in conduzione il transistor e ti spegne il laser, quando invece e' alimentato, il transistor dell'opto e la R da 47K insieme garantiscono che la tensione sulla base sia meno di 0,6V e tengono il transistor interdetto (aperto) ed il laser funziona ...

EDIT: fra il capo del potenziometro che va a massa e la massa, sarebbe meglio metterci una resistenza, va bene da 2K2 o simili, cosi puoi regolare anche una potenza minima senza che si spenga del tutto ... parliamo sempre comunque di una cinquantina di mW, perche' quel diodo ha una soglia minima a quel livello ... meno di cosi non e' luce coerente ma solo un led molto luminoso :wink:

Mi fido. :grin:

Etemenanki:
Si, puoi usare un potenziometro da 10K o simile, ed usarlo per regolare la potenza del laser ... durante la taratura regoli la potenza minima e massima sui due trimmer, mettendolo di volta in volta a zero o al massimo, poi lo usi come comando manuale.

EDIT: fra il capo del potenziometro che va a massa e la massa, sarebbe meglio metterci una resistenza, va bene da 2K2 o simili, cosi puoi regolare anche una potenza minima senza che si spenga del tutto ... parliamo sempre comunque di una cinquantina di mW, perche' quel diodo ha una soglia minima a quel livello ... meno di cosi non e' luce coerente ma solo un led molto luminoso :wink:

Ok capo, metto in opera tutto e inizio lo sbroglio, anche perchè poco fà è arrivato il postino con la busta RS $)

Ci vuole che mi sbrigo, entro domani voglio almeno il pcb pronto 8)