Augmenter la puissance laser découpe

Bonjour,
J'ai une question de faisabilité a propos d'un projet d'amelioration d'une cnc graveuse découpeuse laser 5w

J'aimerais donc changer le laser 5w par un 80w voir plus.

L'alimentation du nouveau laser sera donc externe .

Comment géré le signal du nouveau laser par le fil de l'ancien ?

Je m'explique : quand le laser brule ou s'allume s'éteint y doit y avoir un fil et surement un seul qui donne l'ordre de on/off et aussi la variabilité de l'intensité du faisceau pour bruler bcp ou peut afin de faire l'effet desirer en contrastant la brulure . ( j'espère vous m'avez comprit par ce que c'est complique a espliqué)

Est il realisable ce projet ? Si oui puis je brancher le fil (dirigeant le faisceau)
Directement sur le nouveau laser ?
Ou je dois adapter la puissance de celui ci via un composant un programme arduino meme pk pas . Je suis ouvert ce projet me tiens a coeur .
J'en profite de dire aussi que je n'ai pas le nouveau laser pour ma machine sachant que le but et de connaître la faisabilité.

Dans un second temp je pense avoir quelque part le schémas technique de la cnc graveuse actuelle la creality cp01.

Afin d'avoir des infos pour les tension qui circule ainsi trouver le fil dirigeant ( je c pas comment on dit dsl)( celui qui ordonner l'ordre)

Des que je pense avoir trouver le laser qu'il me faut je vous mettrais aussi les details. Car je suis en prospection de produit aussi de l'autre coté en apparté.
Merci merci
Merci

Ps: jsui un peut disilexik dsl

Bonjour quote="lefourbi

C'est délicat à faire, c'est une importante 3D 3 en 1, tu devrais aller sur un forum Creality pour te renseigner.

Cordialement
jpbbricole

salut!

je ne connais pas du tout ces modèles d'imprimantes (j'ai jeté un coup d'oeil vite fait sur la boutique, mais peu d'info, surtout du marketing).
Par contre j'aime beaucoup les lasers!
Je suis d'avis qu'à la place d'une valeur d'intensité, ton fonctionnement repose plutot sur une fréquence d'allumage, ou éventuellement un temps d'allumage (peu probable sur un laser), c'est à dire que l'état "ON" sera activé et désactivé pendant un certain temps.

Des pulses, voilà le mot que je cherchais. et donc l'intensité du laser vue par le support sera fonction du nombre de pulses appliqué en un seul point, plutot qu'un réglage (type potentiomètre) de la puissance du laser.
Le phénomène est peut être visible par rapport à la vitesse de déplacement de la buse: à intensité max, la buse va se déplacer lentement, parcequ'elle passe plus de temps sur un point unique, le temps que toutes les pulses nécessaires soient bien émises.

A propos de ton changement de laser (assez ambitieux, j'espère que tu prends bien les protections nécessaires, notamment optiques), et si mon hypothèse est correct, il va falloir diminuer le temps de chaque pulse d'un ratio qui sera globalement la puissance de l'ancien sur la puissance du nouveau soit 5/80 = 0,0625.

En supposant qu'à puissance max, ton laser 5W fasse une pulse de 1ms, ton laser à 80W aura besoin d'une pulse de 62,6µs pour arriver au même résultat (puissance appliquée équivalente).

Ca pourrait être le plus gros défi si la machine ne peut pas gérer des temps aussi courts. mais ça pourrait donner un sacré feu d'artifice dans l'atelier!

Fais attention à tes doigts, tes yeux, et tes voisins!

Bonjour GrandPete

En général, sur ce genre de machines, le LASER est modulé en puissance par un signal PWM.

Cordialement
jpbbricole

Merci pour la correction, j'espère que j'aurais pas trop embrouillé l'OP avec mes suppositions.

PS: on a pas travaillé sur les mêmes lasers :grin:

Alors j'ai trouver sa comme info !

La machine je ne trouve pas d'info.
Wavelenght :445nm
Voltage 12v dc
Working current 2.1A

Sachant que j'ai deja un laser , si je branche le laser sur le fil pilote sa devrais fonctionner non ? Quitte a mettre un variateur de tension sur le positif de l'alim ?
Qu'en penser vous l'impulsion qui donne l'ordre et la meme ?

Bonjour lefourbi

Je ne suis pas un spécialiste du LASER, mais je doute que tu puisses varier le tension d'alimentation pour varier l'intensité.

C'est probablement un signal PWM.

Cordialement
jpbbricole

Salut.
c'est déjà des bonnes infos, mais comme tu peux voir, ça ne dit rien de plus que les caractéristiques électriques. J'arrive pas à voir de notions du fonctionnement/réglage du laser avec ça.

@jpbbricole : et bien, il faut m'expliquer un peu:

  • "le laser doit fonctionner en PWM" (que je vois pas autrement qu'un réglage de la tension)
  • "je doute que tu puisses faire varier la tension pour faire varier l'intensité"

au secours, qu'est-ce que j'ai pas compris?

Edit: note bien que les infos que je dégote semble confirmer l'utilisation du PWM

Bonjour GrandPete

PWM n'est en aucun cas un réglage de tension mais un réglage de largeur d'impulsion, largeur qui permet de moduler l'impact du LASER.

Mon expérience s'arrête à des machines "tournant" avec GRBL et, dans ce cas le LASER est "réglé" par PWM.

Cordialement
jpbbricole

Merci.

désolé j'insiste mais quand j'aurais (enfin) compris....

mais si je me règle un petit analogWrite(Pin,122);, est-ce que ma pin va pas sortir la moitié de ma tension fournie par la carte est-ce que le périph ne va pas voir la moitié de la tension fournie par la carte?
je crois que c'est ce point qui bloque dans ma tête.

Bonjour GrandPete

Comme 122 est à peu près la moitié de 255, ta sortie aura un signal carré avec un rapport cyclique d'à peu près 50%

Cordialement
jpbbricole

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Les lasers se commandent en principe en tension fixe. pour les petits lasers c'est souvent du 12V. La diode laser est d'abord une diode et pour qu'elle puisse éclairer, il faut lui donner ce dont elle a besoin, notamment le courant. Le flux lumineux dépend essentiellement de ce courant. Mais quand elle fonctionne elle va chauffer et sa température n'est pas fixe. Si on la commande en PWM, on peut avoir une puissance moyenne faible ou importante. La température peut donc varier énormément. Et la tension de la diode (tension directe qui est le fameux 0,6V pour une petite diode , mais plus de 3V pour une diode laser) va varier énormément. On ne peut donc pas commander le diode en tension sinon plus elle chauffe, plus sa tension diminue, ce qui fait augmenter le courant, donc la puissance, donc la chaleur... Elle sont donc alimentées en courant.

Si on diminue la tension, au lieu des 12V, on n'y met que du 10V, il est possible que l'électronique de commande ne soit plus alimenté correctement. Il est possible aussi que le générateur de courant fournisse toujours le même courant. On ne doit donc pas alimenter un laser avec une tension variable.

Pour les petits lasers, il peut y avoir seulement deux fils + et -. Dans ce cas pour faire varier l'intensité lumineuse, on le commande directement en PWM; Mais il faut pour cela un dispositif entre Arduino (qui ne peut délivrer que quelques mA) et le laser (qui demande quelques A), par exemple n FET.
Pour les plus gros lasers, on a 3 fils, +, - et pwm. On donne le 12V en permanence et le fil pilote pwm va allumer ou éteindre le laser. C'est presque pareil qu'au dessus, mais le bloc de puissance se trouve dans le laser. Par contre le ventilateur peut être mis au max même si la diode n'est pas utilisée au max, ce qui n'est pas le cas des lasers 2 fils.

A priori, remplacer un laser 3 fils par un autre laser 3 fils plus puissant ne changer rien sauf que l'alim doit être plus conséquente. Mais dans les deux cas, il faut une alim externe.

Attention aussi à une caractéristique importante: le rapport cyclique max. Par exemple pour des lasers 5W, certains vont indiquer un fonctionnement 100% du temps, d'autres seulement 50%. Dans le premier cas, on peut graver tout ce que l'on veut. Dans le deuxième cas, on peut délivrer 5W, mais pendant un certain temps maximum, par exemple 1 mn. Après il faut s'arrêter au moins 1 mn avant de recommencer. Cela permet de graver un court instant avec une puissance suffisante. Avec un laser 0,5W on ne peut pas couper du papier, avec la même puissance moyenne mais avec des pointe de 2W/1s et des repos de 0W/4s, on peut couper.

Attention à la confusion:
analogWrite(Pin,122);
ne délivre pas une tension analogique comme son nom semble l'indiquer, mais un signal carré (je dirais binaire).

Si:
binaire est un signal qui peut prendre 2 états
numérique (digital) est un signal qui peut prendre un ombre fini de valeurs (p ex 0..1024)
analogique est un signal qui peut prendre une infinité de valeurs et entre deux valeurs le signal peut aussi prendre une infinité de valeurs

alors:

  • digitalWrite transforme une information binaire de l'Arduino en une tension binaire 0V/5V
  • digitalRead transforme une tension analogique 0/5V en une information binaire LOW/HIGH
  • analogWrite transforme une information numérique de l'Arduino 0/255 en une tension binaire 0V/5V, mais avec un rapport cyclique variable 0%, 100%
  • analoglRead transforme une tension analogique 0/5V en une information numérique 0..1024
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Farpaitement !

Il faut bien distinguer la commande qu'on applique sur le boîtier, de ce qui se passe à l'intérieur du boîtier.
La diode laser n'est sensible qu'au courant, comme toutes les diodes.

La question est donc qu'est-ce qu'il y a dans le boîtier ?
Si dans le boîtier il y a une alimentation en courant, commandée en tension, une MLI (Modulation par Largeur d'Impulsion dite pwm) un peu filtrée pour limiter les fronts des pics de commande convient.

Si ce n'est pas le cas il faut en savoir un peu plus sur le module Laser.
À Mon Très Humble Avis, l'électronique interne d'un boîtier laser 50 W est quelque peu différente de celle d'un boîtier 5W.
A 5 W une résistance en série avec la diode peut former une source de courant rudimentaire.
A 50 W le courant étant approximativement 10 fois plus élevé, ce n'est pas certain qu'une résistance fasse le travail.

--> Un laser 50W c'est une arme de destruction massive.

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Je n'y crois pas trop: voici la photo d'un laser 200mW:
image
Il y a nettement plus qu'une simple résistance, même pour un 0,2W pour lequel un seul transistor et une résistance de 2W suffirait peut être.

Je pense vraiment qu'il y a un générateur de courant et que le PWM coupe tout ou coupe rien.

Moi c’etait une supostion, la conclusion sur ton exemple en est une autre.

Tout depend s’il y a régulation ou pas. Regulation en puissance optique ou thermique.
Tant qu’on a pas une datasheet sous les yeux il est impossible de conclure.
80 W c’est énorme, mon intervention etait surtout pour mettre en garde : remplacer un laser de 5 W par un de 80 W n’est pas trivial.
Le demandeur s’est-il demandé s’il ne changeait pas de classe de laser ?
Question sous jacente : la réglementation change t-elle ?
Le demandeur s’est-il demandé si en cas d’accident matériel ou humain les assurances fonctionneront toujours et si sa responsabilité pénale ne sera pas engagée ?

Remarque :
Une commande en MLI peut très bien etre transformée en interne en commande continue. Avec les renseignements dont on dispose on n’en sait rien.
Les 80 W ce sont des watts ”secteur” ou des watts optique ?

Le laser ”80 W” a de la documentation technique, si le demandeur ne l’a pas il faut impérativement qu’il se la procure et qu’il nous la communique s’il veut des conseils.
Et surtout qu’il la respecte scrupuleusement.

merci pour vos réponses et vos recherche !
c'est un peut complique je dois l'avoué mais aussi super intéressant,
du coup:

je pense acheter le laser en fonction de ce qui me sera le plus adapté et surtout si la faisabilité est bien entendu là et réalisable

.dans un second temps:
j'ai demander a créality un datasheet comme vous m'avez demander et je leur est demander aussi le schémas électronique de la machine si il l'avez ?

je c'est pas si il vont me répondre me le donner ou non , et si je pouvais leur demander cela ou pas c'était peut être culotter! bref au moins j'aurais une réponse précise sur le sujet car je ne trouve rien en ligne sur le net a propos de cette imprimante 3 D

le projet étant de pouvoir faire de la multi découpe bois, plastique,metal pour projet divers et variés moi qui fabrique sans cesse des prototypes dans plusieurs domaines, bien entendu la machine sera modifier afin de pas s'auto découper ou faires chose dangereuse d'ailleurs je compte installer un coup de point sécurité sur l'alim a proximité de la machine ,(et il en vas de soit quand a ma proximité pendant ces réalisation)

comme je disais ce sera pour découper du contreplaquer jusqu'à plaque d'alu, voir ptet metal fin si c'est réalisable, encore une fois, je ne c'est pas.
en tous cas si vous avez des suggestions, je prend!
je suis pas la pour faire cramer la maison :roll_eyes:
je me rend pas bien compte de la puissance de ce genre de lumière faisceau .

la couleur joue t'elle sur la découpe elle aussi ? violet, rouge, bleu, vert il me semble .

merci Harold

J'avais oublié, j'ai trouvé. Ce petit système ? Je pense que ça pourrait peut-être servir.

Ce n'est pas simple de répondre.

L'énergie d'un photon est W = h ν

  • W (en joules)
  • h = constante de Planck
  • ν = fréquence du photon (en Hz)

La longueur d'onde λ est tiré de l'expression : distance = vitesse * temps
La longueur d'onde est définie sur une période T = 1/ν
D'où λ= c/ν

  • λ = longueur d'onde
  • c = vitesse de la lumière.
  • ν = fréquence du photon

D'où pour l'énergie : W = h* c/λ

Ce qui implique que plus λ est faible (couleur vers le bleu) plus le photon à de l'énergie.

Oui mais,

Un laser de puissance 80 W fera toujours 80 W avec des photons ultra-violet ou des photons infrarouges ⇾ 80 W c'est ce qui est mesuré en sortie du laser.

La différence est que, pour avoir la même puissance, il y aura plus de photons émis en infrarouge qu'en ultra-violet.
Note : Il peut aussi être plus facile de construire des lasers de puissance avec certaines couleurs.

Le nombre de photons émis a-t-il une importance en découpe de matériaux, ou bien seule la puissance compte ? Je ne le sais pas.
Je sais seulement qu'en télécom, où le nombre de photons est important, on travaille à 1,55 µm dès que l'on dépasse 50 km et à 1,3 µm en deçà.

Mais bien sûr....................à condition que le laser soit prévu pour.

Bonjour lefourbi

Si tu utilises la Creality pour geaver/couper, les ordres de puissance du LASER viendront d'elle, qui les lira dans le fichier G-code que tu aura "écrit" et ceci, je suis presque certain, en PWM.
Je pense que ce boitier ne t'avancera pas beaucoup, je n'arrive pas à voir ce qu'il fait exactement, si tu pouvais mettre un lien.

Cordialement
jpbbricole