ZigerLaser - 100W CO2 Lasercutter

Wir bauen uns einen eigenen Lasercutter in der MakerStation.

Aufbau

Mechanik

Das Grundgerüst basiert auf den OpenBuilds Aluminiumextrusionen mit Verankerungselementen von der gleichen Firma. Der Deckel wird mit einer Druckluftfeder unterstützt und hochgehalten.

Für die X-Achse wurde ein OpenBuilds V-Slot® Mini V Linear Actuator von 150cm Länge verwendet.

Für die Y-Achse wurden zwei OpenBuilds V-Slot® Mini V Linear Actuators von 100cm Länge verwendet.

Die Z-Achse wird über 4 Kugelspindeln die mit einem gemeinsamen GT-2 Zahnriemen verbunden sind angetrieben. Am Motorschaft ist ein Pulley mit 20 Zähnen angebracht, die Kugelspindeln werden über ein 100-Zahn Pulley angetrieben. Die Kugelspindel selber hat eine Steigung von 5mm pro Umdrehung.

Motoren

Für die 3 Achsen werden insgesamt 4 NEMA 17 MoTech MT-1704HS168A mit einer Haltekraft von (5.5 kg·m) und einem Strom von 1.68A pro Phase verwendet.

Controller

Das bisher eingesetzte Smoothieboard V1 will leider nicht richtig funktionieren. Die Steppermotoren stocken und bewegen sich unabhängig von der Ansteuerung mit. Da keine V1-Boards mehr vom Original-Entwickler hergestellt werden, haben wir hier ein China-Knockoff bestellt - gut möglich dass wir diesen Schritt nun bereuen müssen.

Per 29.02.2020 wurde ein nagelneues Duet3D Duet 3 Mainboard 6HC zusammen mit einem RaspberryPi 4 gekauft und demnächst eingebaut.

Laser und Optik

Als Laserröhre verwenden wir eine SPT TR-100 Red Dot Laserröhre - dies v.a. um das Ausrichten des Laserstrahls zu vereinfachen.

Die Spiegelhalterungen, Spiegel, der Laserkopf und die Fokuslinse wurden bei Cloudray-Laser bezogen.

Air Assist

Wir verwenden einen 160W Kolben-Luftkompressor Hailea ACO-009E.

Unser Laserkopf erfordert einen 6mm AD Schlauch, der Kompressor hat jedoch einen 12mm AD Anschluss (entsprechend 12mm ID Schlauch), weshalb ein 3D gedrucktes Teil hier zum Adapter wurde.

Abluft-Filterung

Damit sich in unserem Makerspace keine giftigen Stoffe ansammeln und unsere Nutzer ungefährdet arbeiten können, haben wir einen BOFA AD Oracle gekauft. Er wird neben dem Lasercutter auch den Lasergravierer absaugen.

ToDo

• Einbau des neuen Controllers. Verknüpfung mit einem HD Touchscreen.
• Installation der Endstops, ggf. können hier die Stall-Eigenschaften der Trinamic-Driver genutzt werden.
• Anschliessen der Wasserkühlung
• Anschliessen des AirAssist
• Anschliessen der Laserröhre
• Justieren des Laserstrahls
• Kabelmanagement
• Blech und Acryl-Abdeckungen bestellen und installieren
• Druckluftfeder planen, bestellen und einbauen

Anleitung

Bitte beachte, dass der Lasercutter kein Spielzeug ist! Voraussetzung für die Benutzung ist eine Einführung in die korrekte Benutzung des Geräts!

Arbeitsprinzip

• Daten in einem beliebigen Programm vorbereiten
• Grafik in das Programm LightBurn importieren
• Den einzelnen Linien oder Rastergrafiken eine Geschwindigkeit und Laserintensität zuordnen
• GCode exportieren
• GCode im Duet3 Webinterface hochladen
• Im Editor in den ersten Zeilen den Code "G54" entfernen
• Den Laser vorbereiten
• Den Nullpunkt setzen in allen 3 Achsen
• Fire!

Daten vorbereiten

Der Laser wird grundsätzlich mit zwei Typen von Daten gefüttert: Vektorgrafiken oder Rastergrafiken.

Vektorgrafiken

Hier kannst du die Gratis-Software Inkscape, oder jegliche andere Vektorgrafik-Software nutzen.

Du findest tausende Text- und Video-Tutorials um den Umgang mit Inkscape zu lernen. Beispielsweise hier

Ziel ist es am Ende Pfade zu generieren, denen der Laser folgen soll. Dies eignet sich v.a. um Sachen mit dem Laser auszuschneiden oder Linien zu gravieren.

Speichere die Datei am Ende als *.svg Datei ab.

Rastergrafiken

Hier kannst du die Gratis-Software GIMP, oder jegliche andere Rastergrafik-Software nutzen.

Du findest tausende Text- und Video-Tutorials um den Umgang mit GIMP zu lernen. Beispielsweise hier

Ziel ist es am Ende eine Schwarzweiss- oder Graustufengrafik zu erhalten, die der Laser in verschiedenen Algorhythmen gravieren kann.

Speichere die Datei am Ende als *.png / *.jpg / *.bmp ab.