Bauanleitung - Eigenbau 80W CO2 Laser Cutter Maschine

Ich emfehle vor dem ersten Einsatz des Rotary die Maschineneinstellungen zu speichern und danach spezielle Maschineneinstellungen für den Rotary anzulegen.
So gehen die Einstellungen für das normale lasern nicht verloren.
In den neuen Einstellungen sind folgende Änderungen vorzunehmen.

Beim normalen Homing fährt die X und Y-Achse zurück bis zum Endschalter. Beim Einsatz eines Rotary wird die Y-Achse als Drehachse verwendet und der Laser kann nicht auf den Endchalter auffahren.
Daher muss das Homing der Y-Achse deaktiviert werden.

Die Geschwindigkeit für das Homing sollte auch noch etwas gedrossel werden und natürlich der Rotary muss aktiviert werden.

Für das letztere findest du unter Einstellungen die Option "Drehfreigabe im Hauptfenster anzeigen" aktiviere diese Option und der Schalter "Rotary aktivieren" erscheint auf der rechten Seite

Rotary mit Rollen

Der Rollen Rotary besteht aus 2 angetriebenen Rollen. Ein runder Körper z.B ein Glas wird direkt auf die Rollen gelegt und dreht sich so um die eigene Achse.
Dieser Rotary ist besonders für Zylinderförmige Teile geeignet die sich frei drehen können. Kleinere Teile wie z.B Kugelschreiber würden zwischen die Rollen fallen

 

 

 

     

Einstellungen Rollen Rotary

Die Einstellungen für den Rotary findet man in Lightburn unter dem Menupunkt Laser Tools> Rotation einrichten

Jetzt sind noch ein paar Einstellungen zu machen:

Schritte pro Umdrehung >  Text folgt

Rollendurchmesser > ist der Durchmesser der Auftlagerollen einzutragen.

Objektdurchmesser > Hier ist der Durchmesser der zu lasernden Objektes einzutragen

Umfang > Dieser wird nach der Eingabe des Durchmessers berechnet und dient dir zur Erstellung deiner Laser-Vorlage. So breit sollte deine Vorlage im Grafikprogramm sein, damit sie anschliessend den ganzen Objektkörper umfasst.

 

Rotary mit Spannfutter

Der Spannfutter Rotary hat ein Spannfutter. Die zu gravierenden Teile werden mit dem Spannfutter direkt oder mittels eines Adapters eingespannt. Dieser Rotary eignet sich besonders für Kugelschreiber oder für Tassen mit einem Henkel. Eine Tasse mit Henkel könnte sich beim Rollen Rotary nicht frei drehen

 Einstellungen Spannfutter Rotary

Die Einstellungen für den Rotary findet man in Lightburn unter dem Menupunkt Laser Tools> Rotation einrichten

Für den Drehachsen Rotary ist bei Rotary Typ "Chuck" auszuwählen

Schritte pro Umdrehung > Man könnte meinen hier die gleichen Einstellungen wie beim Stepper Treiber einzutragen. Das stimmt aber so nicht ganz. Der Rotay selbst hat auch noch eine Übersetzung. Der Antrieb der Drehachse erfolgt uber einen Zahnriemen von einem kleinen Zahnrad auf dem Steppermotor auf ein grosses Zahnrad auf der Welle der Drehachse. Der Hersteller gibt bei der Drehachse ein Übersetzungsverhältnis von 1:2,5 an. Also müssen die Microsteps des Treibers noch mit dem Faktor 2.5 mulipliziert werden.Der errechnete Wert ist hier einzutragen.

Wo finde ich die eingestellten Microsteps des Treibers?
Bei einigen Lasertypen ist nur ein Treiber vür die Y Achse uns Rotary vohanden. Beim Einsatz der Drehachse muss das Kabel am Steppertreiber ausgesteckt und das vom Rotary an diesem Ort eingesteckt werden. Ich habe bei meinem Eigenbau Laser einen separaten Stepper Treiber eingebaut der nur für die Drehachse bestimmt ist. Mit einem Umschalter auf dem Bedienpanel kann ich die Y Achse und Drehachse umstellen.
Am entsprehenden Steppertreiber findest du kleine Dipswitch und bestimmt auch die passende Tabelle. Dip-Switch SW5 - SW8 sind bei diesem Treiber für die Einstellungen der Microsteps. Also vergleiche die Einstellungen vom Disp-Switch mit der Legende und schon siehst du die eingestellten Microsteps deines Steppertreibers.

Objektdurchmesser > Hier ist der Durchmesser der zu lasernden Objektes einzutragen

Umfang > Dieser wird nach der Eingabe des Durchmessers berechnet und dient dir zur Erstellung deiner Laser-Vorlage. So breit sollte deine Vorlage im Grafikprogramm sein, damit sie anschliessend den ganzen Objektkörper umfasst.

Text folgt

Ich habe mit dem 40W China Laser die ersten Erfahrungen gemacht. Aber schon schnell kommt man an seine Grenzen. Arbeitsraum ist mir zu klein und mehr Arbeitsfläche kriegt man nicht mehr in das vorhandene Gehäuse. Auch mit den 40W Leistung kommt man irgend wann an das Limit. Da die China Laser über kein gültiges CE Zeichen verfügen,  möchte ich das Risiko wegen der Einfuhr in die Schweiz nicht auf mich nehmen. Also habe ich mich entschieden einen eigenen CO2 Laser zu bauen. ich weiss es ist sicher günstiger ein fertiges Modell zu kaufen. Aber wer die chinesische Qualitätsarbeit konnte mich bis jetzt noch nicht überzeugen.

Nach einiger Recherche bin ich auf eine Bauanleitung gestossen die mir gefallen hat. Ich werde das Modell grundsätzlich übernehmen jedoch gleich etwas breiter bauen damit er auch mit einer 80W Röhre ausgestattet werden kann. Dadurch wird auch der Arbeitsbereich auf ca 400 x 850mm erweitert.
Netzeile usw werde ich alles auf 100W auslegen. Als erstes wird aber eine vorhandene 40W Röhre reichen müssen.

Die Videos die man auf YouTube findet sind leider nur sehr oberflächlich gehalten und gehen nicht in die Details ein. Daher habe ich meine Erfahrungen bei Bau meines C02 Lasers in dieser Bauanleitung zusammen gestellt. Alle Angaben sind jedoch ohne Gewähr und sind noch zu überprüfen.

Achtung beim beschaffen der Aluminium Profile. Es gib verschieden Typen davon B-Typ und I-Typ. Vereinfacht gesagt ist der B-Typ kompatibel mit allen Bosch/Rexroth Profilen während der I-Typ kompatibel mit allen Item Profilen ist. Grundsätzlich können beide Profile verwendet werden. Die Gleiter und das Zubehör sind jedoch unterschiedlich und passen nicht für beide Profile

Als erstes habe ich mir einen Auszug der Alu Profilen erstellt. Diese Aluminium Profile bestelle ich auf die exakte Länge. Meterware ist sicher noch etwas günstiger aber die richtige Säge muss einem auch zur Verfügung stehen. Als Eckverbinder werde ich Standard Alu Winkel anstelle der gedruckten Winkel. Diese haben sicher eine höhere Festigkeit und haben eine Nutführung, die ein verdrehen der Profile verhindert.

3D-Druck Formteile

Jetzt müssen alle Formteile gedruckt werden.Ich verwende hierfür PET-G. Es ist etwas robuster als PLA und doch noch einfach zu drucken. Die Formtele aus dem Bauplan auslösen und mit dem Slicer ein g-code erzeugen. Danach geht es zum 3D Druck. Es werden etliche Stunden dafür benötigt bis alle benötigten Teile gedruckt sind
Die Halter für die Trapezgewindespindeln musste ich noch etwas anpassen damit die mitgelieferten Messing Muttern verwendet werden konnten und keine zusätzlichen Teile beschafft werden mussten.

Die Klappe:

Ich habe noch einen Endschalter an der Klappe montiert und diesen in den Sicherheitskreis eingeschlauft. Der Sicherheitskreis umfasst z.Z folgende Überwachungselemente.
- Not-Aus
- Endschalter Klappe
- Flow Sensor im Wasserkreislauf

Das ganze natürlich wie es sich für Sicherheitsschaltungen vorgeschrieben ist wird Drahtbruchsucher ausgeführt das auch bei einem Unterbruch in der Verdrahtung der Stromkereis unterbrochen wird und das Lasernetzteil ausschalten. Die übrigen Komponenten wie Steuerung bleiben weiterhin in Betrieb.

Für die X-Achse wird eine, für die Y Achse zwei Lineareinheiten benötigt. Es gibt davon 2 Ausführungen MGN12 und MGN12H. Die letztere hat einen etwas breiteren Fahrwagen. Die Längen hängen natürlich von der Breite und Länge deines Lasers ab. Für die Standard Version  werden 2 Schienen mit einer Länge von 450mm und eine Schiene mit 650mm benötigt. Hast du den Laser skaliert müssen diese Längen natürlich dementsprechend angepasst werden.

Beim Zusammenbau der Lineartechnik bin ich auf ein kleines Problem gestossen. Das Quer-Profil Nr.3 der X-Achse war um ein paar Millimeter zu kurz. Ich habe noch nicht überprüft ob der Fehler in der Alu-Stückliste liegt oder ob das Profil zu kurz geliefert wurde. Ich habe kurzerhand ein Passstück auf dem 3D ausgedruckt. Dieses kann in der Z-Achse auf jeden Wert skaliert werden. So habe ich beidseitig ein Passstück eingebaut.

Der Lasertisch - Z-Achse:

Die Z-Achse ist für die Höhe zuständig. Das heisst der Tisch kann nach oben und unten gefahren werden. Somit können auch grössere Kisten in der Laser eingelegt werden und der Fokus kann mit dem Tisch wieder optimal eingestellt werden.

Der Arbeitstisch wird über vier 12mm Präzisionswelle geführt. Für die nötige Stabilität sorgen die vier Linearkugellager

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Mit zwei Nema17 Steppermotoren werden die Trapezspindeln über einen Zahnriemen angetrieben und der Arbeitstisch kann angehoben bzw. abgesenkt werden.   

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