Laser, Teil 2: Was lange währt

…tja, wie hatte ich Ende April den ersten Teil der Brummschen Lasersage gleich nochmal beendet?

“Die ganzen Add-ons ranzubasteln und ein Gehäuse zusammenzufriemeln wird die nächsten Tage & Wochen dauern. Ich mach mir da keinen Druck, das hat absolut keine Prio – auch wenn ich am liebsten sofort zwei Wochen Urlaub nehmen wöllte.”

Der Brumme, Ende April.

Tage & Wochen, my ass. Mir hätte klar sein müssen, dass der korrekte Terminus “Wochen und Monate” war. Gewesen wäre. Gewesen sein würde. Wasauchimmer.

Na jedenfalls hat das Ganze wie erwartet länger gedauert als erwartet. War ja auch sonnenklar – was fang ich auch ein neues indoor-Hobby Ende April an? Jaaaa, es ist Licht am Ende des Vorzucht-Stress-Tunnels zu sehen, aber die outdoor-Saison geht gerade erst los, also war arschklar, dass es für solche indoor-Basteleien eng würde. Wurde es auch.

Aber wisst ihr was? Vollkommen wurscht ist das. Ich hab ja Zeit, und keine deadline. Also schön Schritt für Schritt, eins nach dem anderen. Inzwischen sieht es so aus, also würde ich tatsächlich in den nächsten Tagen und Wochen (jawoll, Wochen!) die ersten Photonen auf die Reise schicken.

Kommt, ich zeig euch mal, was ich inzwischen alles abgehakt, erledigt, zusammengebaut und ranmontiert hab.

Vorher noch’n schneller Disclaimer: Das Ganze hier ist definitiv keine Anleitung! Als Einstieg und Überblick, was so’n Gerät alles haben sollte isses gut, und vielleicht steckt ihr euch ja mit der Laserbegeisterung an, schon bevor ich euch stolz wie Bolle die ersten Ergebnisse zeige.

Für konkrete Anleitungen und Tutorials empfehle ich dringend und wärmstens die Seite von Melvin Isken. So ziemlich jedes Fragezeichen, das ich irgendwann beim Aufbau hatte, wurde dort beanwortet. Melvin ist auch in der Supportgruppe von Sculpfun’s Lasergeräten aktiv, dort bekommt man ebenfalls schnell, kompetent und freundlich geholfen. Ebenfalls sehr gut: Der Kanal von dragoncut, der sich ausführlich mit dem S9 beschäftigt und viele Bastelprozesse anschaulich vorführt, sowie die dazugehörige homepage. Oh, und: Definitiv sehenswert ist Ultimartinum. Selbst wenn ihr mit Lasern nüscht am Hut habt, guckt da mal rein. Nur wegen des Unterhaltungswertes. Keine Ahnung was Martin nimmt, aber ich will das Zeuch auch. Aber auch – bzw. vor allem – inhaltlich ist das dort ganz großes Hallentennis.

So, und jetzt zeig ich euch endlich, was alles so den Sommer über fertsch geworden ist. Und was noch nicht.

Gehäuse

Ich hab die brummschen Materialbestände geplündert und ein DIY-Gehäuse zusammengebastelt. Mit Klapptür nach schräg oben, weil der Laser später mal unter einer Dachschräge stehen wird und ich von vorne släsch oben ran muss:

Der Mark I

Die orangen Scheiben sind laserabsorbierendes Acryl, damit man reingucken kann, ohne sich durch irgendeine fiese Reflektion die Augen kaputt zu machen. Laserstrahlen sind ab 5 Milliwatt augengefährdent (Memo an mich selbst: das muss ich nochmal mit ner Quelle hinterlegen!), und so’n Diodenlaser wie mein S9 hat 5 Watt optische Leistung. Also locker das Tausendfache. Selbst wenn das Laserlicht nicht mehr fokussiert* auf das Auge träfe, sondern über Bande reflektiert dort ankäme, kann das noch locker Schaden anrichten.

* der Laserstrahl hat seinen Fokus 2 cm unterhalb des Laserkopfes, da kommste normalerweise nich mit’m Auge hin. Und wenn doch, dann haste verdient dasses dauerhaft duster wird.

Das Acryl ist nicht Laser-zertifiziert, d.h. das sind kein so richtig offiziellen Schutzscheiben.

Aber.

Da hat sich mal jemand hingesetzt und verschiedene Farbtöne eines etwas preiswerteren und nicht zertifizierten Acryls getestet. Guckst du hier. Und siehe da: Das Zeug ist absolut ausreichend safe. Und kostet wesentlich weniger.

Die Abluft jagt ein Badlüfter durch’s Dachfenster nach draußen. Der war eigentlich mal für ein anderes Projekt gedacht – ich wollte mir damals ne Abluftbox für meinen niegelnagelneues Einsteiger-Airbrush-Set bauen, war dann aber wieder drüber abgestorben – und daher hab ich das Teil seit Jahren rumliegen. Jetzt kann der eben Laser-Rauch statt Farbdämpfe weglüften.

Aber Daniel, warum nennst du das Gehäuse denn Mark I? Man versioniert doch nur, wenn’s mehrere Versionen gibt!

Gibt es auch. Der brummsche Mark I war ungefähr so wie Tony Starks Erstlingswerk:

Erstlingswerk eines anderen Bastlers.

Ugly, but gets the job done.

…except that mine didn’t get the job done.

Meine Kiste hat vermutlich keinen einzigen richtig geraden Winkel, ist einigermaßen klapprig, stellte sich als zu klein heraus, weil später noch haufenweise Kabel um das CNC-Gestell rum gehen, und – am schlimmsten: Die blöde Tür schließt nicht richtig.

Letzteres war der Todesstoß: Ich hatte keine Lust mehr ie Tür zu korrigieren und das Gehäuse zu uptimieren, also hab ich’s erstmal im Gartenhaus stehen gelassen, wo ihr es vermutlich in mehreren Artikeln in der Ecke schmollen gesehen habt. Manchmal ist quick & dirty eben doch nich das Wahre.

Aber.

Sculpfun, der Hersteller des Lasers, hatte im Sommer ein eigenes Enclosure (Umhausung) als Bausatz angekündigt. Darauf habe ich hoffnungsvoll gewartet und sofort losgeschlagen, als es da war. Deren Modell besteht aus Aluminumschienen, die einen federleichten, aber überraschend stabilen Rahmen bilden:

An der Rückseite wird ein kleiner USB-gepowerter Ventilator angeschlossen. Zu dem später noch mehr. Die Seiten werden mit mitgelieferter transparenter roter Folie geschlossen, die ähnlich wie meine Acrylscheiben Laserlicht in den relevanten Frequenzen absorbieren soll. Damit bleibt das Gewicht der Umhausung bei angenehm leichten 2 kg, give or take.

Ich hab mich gegen die Folie entschieden und für 8mm starke Kunststoffplatten (Simopor), die ich als Restbestände da habe. Das Zeug ist stabil genug für meine Zwecke und ebenfalls superleicht. Meine Version wiegt damit jetzt vielleicht 3 kg, ist aber wesentlich steifer und stabiler. Ich kann an die Seitenwände sogar was ranschrauben – mach das mal mit ner Folie! Die Rückseite bekam ne Öffnung für die Abluft…

…und so sah das Ganze dann aus. Was jetzt noch offen ist, also die Vorderseite und das vordere Dach, wird später die mitgelieferte Folie verschließen. Der Hersteller hat die Folie an den Stellen, wo sie abnehmbar sein soll, mit Klett- und Flauschband befestigt – geniale Lösung, wenn ihr mich fragt. Besser als irgendwas mit Rahmen und Scharnier. Ich werde das Klettand aber nur an der Vorderseite nutzen, denn oben muss ich aller furzlang auf und zu machen. Klett wär da nur so mitteloptimal.

Damit ich von oben schnell rein kann, lege ich dort einfach so ne Art Deckel mit Sichtfenstern drauf. Den kann ich fix nach hinten schieben und gut. Den Rahmen hab ich mir aus ner Kunstoffplatte und aus’m Ganzen ausgesägt…

…und anschließend mit der zum Gehäuse mitgelieferten Laserfolie beklebt. Fertsch, mehr isses nich.

So sieht der Brummsche Mark II jetzt aus:

Innenbeleuchtung

Ja, da drinne leuchtet’s. Ich hab ne kleine LED-Leiste unter die Decke gehängt, ein Kabel nach draußen gezogen und dort ein kleines 12V-Netzteil rangebammelt. Man muss ja sehen was sich da drinne tut.

Abluft Upgrade

Der Originalfön ist klein, braucht nur Strom aus nem USB-Port* und muss einfach nur an die Rückwand geschraubt werden. Perfekt also.

* besser: ein altes Smartfonnetzteil, das liefert mehr Power als der PC

Fast perfekt.

Hätte ich das Teil vor der Montage auch nur mal kurz angestöpselt, hätte ich mir die Schrauberei sparen können: Das Teil ist ja dermaßen unverschämt laut!

Das Problem müssen außer mir auch andere haben, bin ja nicht der Einzige der das gekauft hat. Also fix nen Hilferuf in der Supportgruppe von Sculpfun abgesetzt:

Looking for a replacement of the fan that’s built in Sculpfun’s enclosure.

Why? TL;DR: Because it’s too loud.

Long story: That little motor is too damn loud. Abysmally loud. I could live with the photons in the laser beam making little ‘wheee!’ sounds or something like that, but that fan screams louder than a horde of Mordor orcs. I will use the laser in the evenings and nights, and no way my family will be able to sleep with that monster going. Guess I made my point. (c;

I have a PC fan around that was meant for another project, and I wonder if it could replace sculpfun’s fan. I did a video comparing the two, I think the difference is obvious:

What I’m not sure is the technical aspect: Sculpfun’s fan has 10.000 RPM, according to the article description (–> https://www.tomtop.com/p-os6601-1.html ). My PC fan is a Be Quiet! Dark Rock with 1.300 RPM, i.e. 8 times less. Judging from holding my hand behind it, it has a bit less airflow, but I can’t measure air speed right now (got gat some instrument from work next week).

The shape of the ventilator blades might be a consideration as well. Perhaps I should mount the sculpfun blades on the Dark Rock motor spindle, but I’m not entirely sure on that.

Do any of you have relevant experience and/or knowledge to share?

Die Jungs & Mädels dort sind schwer in Ordnung. Sehr netter Umgangston, und meistens bekommt man von anderen Usern schneller geholfen, als die Moderatoren von Sculpfun antworten können. Man riet mir zu einem Rohrlüfter, also sowas hier:

Rohrlüfter, Komma, divers

Wäre gegangen, hätte aber wieder unnötig Geld gekostet. Letztlich wurde es daher der schonmal verbaute Badlüfter. Der ist leise und schafft ebenfalls ordentlich Luft weg. Und: der ist schon da und belastet das Budget nicht (mehr). Kurzer Blick in den Innenraum:

Air Assist

Der dicke blaue Schlauch im Bild? Das ist ne Luftleitung. Braucht man nicht zwingend, ist aber furchtbar sinnvoll: So’n Laser macht ja jede Menge Rauch, wenn der sich durch’s Material brennt. Wenn man kräftig auf die bearbeitete Stelle pustet und damit Rauch und kleine Partikel wegbläst, bekommt man nicht nur ein schöneres Schneidbild (weil’s dann rings um die Schnittkante nicht so verbrannt aussieht), man tut auch der Laserlinse was Gutes, denn auf der setzt sich dann deutlich weniger Dreck ab und man muss die seltener putzen (mit Wattestäbchen & Reinigungsalkohol machste das).

Man kann sich so nen Air Assist sicher selber zusammenbasteln, wobei die Düse selbst ein bissl tricky ist; die meisten Leute nehmen eine 3D-gedruckte Düse dafür, selbst gedruckt oder gekauft. Aber letztlich kostet das neue Upgrade Kit vom Hersteller nur knappe 30 €, und dafür bekommt man die sehr gute und supersolide Düse aus Metall , die man in dieser Qualität weder hätte 3D-drucken können noch sonstwie hinbekommt, mit vertretbarem Aufwand.

Ne Pumpe ist nicht dabei, die muss man also extra kaufen. Ich hab ne Aquariumpumpe genommen (diese hier, wobei viele Laserboys & girls nicht die kleinere ACO 208 nehmen, sondern die ACO 318), die relativ leise ist und trotzdem gerade so genügend Luftleistung haben sollte. Die Pumpe ist mir aber immer noch zu laut, also muss sie in eine schallisolierte Box. Cool People nennen sowas “Muffler” oder “Quiet Box” – letztlich isses einfach nur ne Kiste mit einer oder mehreren Trennwänden zwischen Pumpenkammer und Luftansaugöffnung, durch die die Luft im Zickzack durch muss und wo sich dabei der Schall abschwächen tut. Alle Innenoberflächen sind dick gepolstert. Ne Gummizelle für’n kleines Lärmschwein also:

Klar, man kann sich die Box aus Holz bauen, aber ich hatte noch ne schön stabile Transportkiste eines Motors übrig, von der ich mich nicht trennen wollte (konnte?), denn – altes Familienmotto – die war doch noch gut, wer weiß wofür man die mal braucht!

Jetze brauch ich die. Die ist geradezu perfekt für meine Zwecke. Stabil und leicht und leicht zu bearbeiten.

Eins zu null für den Messie! (c;

Nach draußen gibt’s nur zwei Löcher: Ein kleines vorn, wo der Luftschlauch durchgeht und ein etwas größeres hinten, wo das Netzkabel reingeht und die Luft angesogen wird. Alles schön mit Schaumstoff abgepolstert. Stellt euch noch nen Pappdeckel oben drauf vor und fertig ist die Kiste:

Ergebnis: Irre, wie gut das dämmt – man hört wirklich fast nix mehr! Ich stelle die Kiste später nicht direkt auf den Fußboden, sondern auf ein weiteres Stück Schaumstoff, dann sollte es kaum noch Körperschallübertragungen geben.

Pumpensteuerung via Relais

So, die Luftpumpe ist fertsch, die Luftleitung ist angeschlossen. Jetzt will ich aber nicht, dass die ununterbrochen durchläuft. Muss sie auch nicht – man kann die Pumpe nämlich über das Motherboard des Lasers ansteuern, sodass sie nur dann Luft pumpt, wenn der Laser Licht pumpt. Lightburn, die Software mit der man den Laser bedient, hat dafür extra ein Feature. Dafür braucht man nur ein Relais, das auf der 5V Seite an Motherboard gestöpselt wird und auf der 220V Seite die Pumpe steuert.

Melvin Isken hat auch dafür ne ausführliche Anleitung geschrieben, die keine Fragen offen lässt. Ich bin seiner Empfehlung gefolgt und hab mir das dort verlinkte Relais gekauft.

Am Motherboard angestöpselt isses, jetzt muss ich mir nur noch ne elektrisch saubere und sichere Lösung überlegen, wie ich die 220-Seite anschließe. Hab mir schon ne Übegangsdose bestellt, die kommt hoffentlich bald an. Mein Problem / die Herausforderung: Ich will Laser, Gehäuse und Pumpe so miteinander verbinden, dass ich den Laser so schnell wie möglich aus dem Gehäuse nehmen kann. Einerseits weil ich regelmäßig die Linse reinigen muss und ich auch generell davon ausgehe, dass da öfters mal was sein kann, wo ich dran rumbasteln muss/will und andererseits, falls da mal was brennen sollte, will ich den idealerweise in wenigen Sekunden rausheben können, damit der Schaden am Laser selbst so gering wie möglich ist. Der Laser steht übrigens auf einer Platte aus nem Aluminiumverbundstoff, nach unten hin kann da also nix brennen.

Feuerlöscher

Apropos brennen: Laser lässt man bei der Arbeit nie, nie, NIE allein. Ich bin jetzt erst ein paar Monate “dabei”, d.h. nur in einer Laserhobbyistengruppe und noch nichtmal aktiv, aber ich hab dort schon eine Handvoll Fotos von Kleinbränden gesehen (glücklicherweise alle auf Werkstück und Gerät beschränkt!). Das muss ich nicht haben…

Also muss ein Feuerlöscher her. Ich hab ne Abneigung gegen Pulverlöscher, denn damit sauste dir die Bude schlimm ein. Also wurde es so’n Löschspray:

Das gibt’s in verschiedensten Abpackungen. Da ich seit Jahren erfolgreich den Erwerb eines Feuerlöschers weg-prokrastiniert habe, war das jetzt endlich mal ne gute Gelegenheit, uns auszurüsten. Ja, ich hab ein Sixpack genommen. Auf jeder Etage eins (2 Geschosse, mein Arbeitszimmer ist unter’m Dach), jedes Auto bekommt so ne Flasche und eine kommt in die Werkstatt. Zack – wohliges Sicherheitsgefühl.

Linearführung der X-Achse

Seit ein paar Tagen (Anfang September war’s) gibt es ein weiteres Upgrade Kit vom Hersteller, mit dem wohlklingenden Namen X-axis linear guide upgrade kit. Diesmal kannste also die X-Achse pimpen:

Warum kaufen? Weil die X-Achse im Original etwas wackelig ist. Nicht direkt schlimm wackelig, für’s Hobby reicht das sicher allemal, aber es geht wohl eben noch deutlich stabiler und damit präziser. Und präzise, da stehste doch drauf als Laserfan. Mit knapp 60 € biste dabei, je nach Platform geht’s gern auch in de dreistelligen Bereich oder der Artikel ist gleich gar nicht verfügbar. Gut, derzeit sind die Logistikketten eh im Arsch, das überrascht mich also nicht.

Da hab ich also ebenfalls sofort und ohne zu überlegen zugeschlagen. Wohlgemerkt, ich hab meinen Laser noch nicht ein einziges Mal abgefeuert… Ich bin immer noch in der Vorbereitungsphase… Und schon das x.-te Upgrade. Aber hey, wenn ich das jetzt schon durchziehe, dann will ich das gleich von Anfang an richtig machen.

Endstop-Schalter

Endstop-Schalter oder Limit Switches: Die brauchste, damit der Laser weiß wo er ist. Die Schrittmotoren, die die X- und Y-Achsen bewegen, können zwar auf den Zehntelmillimiter (oder genauer? Vermutlich genauer…) angesteuert werden, aber letztlich reicht’s aus, wenn du den Laser einmal manuell verschiebst und schon weiß der nicht mehr wo er ist. Und dann dotzt der Laserkopf volle Möhre gegen den Rand des Gestells. Will natürlich keiner. Ich nicht, der Laserkopf nicht, der Gestellrand nicht. Also montiert man sonen Endstop an jede Achse, die sagt dem Laser dann “Alter, bleibe stehn!” …oder so. Der Laser kommt angefahrn, dotzt gegen den kleinen Hebel, der löst nen Schalter aus, der wiederum gibt ein Signal auf’s Motherboard, das wiederum stoppt den Motor. Irre praktisch. Geht auch ohne, sollte man aber trotzdem haben.

Auch hierzu gibts – ich wiederhole mich – ein Tutorial der Kategorie “wunschlos glücklich” von Melvin Isken, und Dragon Cut hat einen Zweiteiler zu dem Thema (hier und dort), plus einen Beitrag zum Einstellen in Lighturn.

Ich hab gestern (Sonntag) mehrere Stunden gebraucht, um die beiden Endstops zu montieren. Klingt erstmal einfach, der Teufel steckt aber im Detail: Für die ist werksseitig keine Halterung vorgesehen (das sind ja Fremdbauteile), also muss man sich irgendwie was basteln, sodass die genau dort sitzen wo sie hin müssen. Das weiße Material, auf das die limit switches geschraubt sind, nennt sich Simopor. Das ist eine Art Kunststoffschaum: Relativ stabil, leicht und sehr gut zu bearbeiten (das kannste problemlos bohren, stichsägen und sogar mit nem Cuttermesser schneiden). Daraus hab ich mir zwei kleine Montagewinkeladapterplattendingsbumse gebastelt:

Schleppkette

Damit’s weniger Kabelsalat gibt, stopft man das Elektronengedärm einfach in eine Schleppkette. Aus irgendeinem Grund Drei-Deh-Drucken sich die Leute sowas oft, dabei gibt’s die preiswert und in sicher besserer Qualität zu kaufen. Welche Größe eure Schleppkette haben sollte, hängt davon ab ob ihr nur die Grundvariante habt mit den Motorkabeln oder bspw. noch die Luftleitung vom Air Assist rumflattern habt.

Mein Modell hat ein Innenmaß von 15×30 mm, von dem verkauften Meter hab ich nur ungefähr die Hälfte benötigt.

Innenkamera

Ich Idiot hab mir blöderweise das falsche Kameramodul bestellt: Dieses hier hat zwar 5 Megapixel, aber nur einen Blickwinkel von 60°. Wenn ich damit den kompletten Arbeitsbereich sehen will (und alles andere macht wenig Sinn), müsste das über 70 cm hoch hängen. Das Gehäuse ist aber gerade mal 36 cm hoch.

Woher soll man sowas denn biddeschön vorher wissen??? Ich sag’s euch: Lightburn hat ne Übersichtstabelle dazu…

…nur leider habsch die zu spät gefunden, nämlich erst bei der Einrichtung der Kamera. Anfangs dachte ich dass ich irgendwas falsch mache, weil ich immer nur einen Ausschnitt des Arbeitsbereiches sehe, aber irgendwann fand ich diese Tabelle… Doof.

Ein besseres Modell ist nachbestellt (160° field of view, 5 MP), wobei mir wieder aufgefallen ist, wie sehr die globalen Lieferketten aktuell gestresst sind: Keine der großen Onlineplatformen bieten diese Dinger noch mit Artikelstandort in DE an, nicht mal in Europa (höchstens zu irrwitzigen Mondpreisen). Einzig aus China werden die noch geliefert. Mal sehn ob die 2 Wochen Lieferzeit eingehalten werden. Mir ist übrigens glasklar, dass das Jammern auf extrem hohem Niveau ist. Vielleicht werden wir uns in ein paar Jahren mal wehmütig an diese ein, zwei Globalisierungsjahrzehnte zurückerinnern, trotz all des shits, den das mit sich bringt… wer weiß. Aber ich will jetzt eigentlich nicht politisch werden. Und uneigentlich auch nicht.

Fakt ist: Jetzt hab ich ne winzige USB Kamera übrig. Irgendwas fällt mir damit schon ein.

Wabentisch

Dass der Laser Rauch machen tut, wurde schon erwähnt. Liegt das zu lasernde Werkstück flach auf einer Arbeitsunterlage, kann der Rauch unten nicht weg. Das Ergebnis: Die Rückseiten eurer Werke sind stellenweise verbrannt, bzw. braun. Daher sollte ein Wabentisch a.k.a. honeycomb plate drunter:

Denn wenn’s untenrum schön luftig ist, kann der Mief vom Air Assist weggepustet und vom Lüfter weggesaugt werden. Auch hier wieder: Nicht essentiell, aber irre praktisch.

Mein 40×40 cm großes Modell* füllt zwar nicht die gesamte Arbeitsfläche aus, aber wann hab ich schonmal was so großes da drauf liegen.

* Zum Kaufzeitpunkt ca. 47€ bei aliexpress, gern das fast Doppelte beim großen “A”

Soweit mein aktueller Stand.

Uffz, ist das wieder viel geworden. Und ihr habt bis hier durchgehalten, Respekt! In Artikeln dieser Länge kommt an dieser Stelle gerne die Überschrift “Zusammenfassung und Ausblick”. Das spare ich mir und euch, und haue euch stattdessen noch Liste unerledigter Aufagben um die Ohren. Ein paar Dinge fehlen nämlich noch, bis ich loslasern kann.

To do:

  • Pumpensteuerungsrelais mit der Pumpe verbinden
  • Abluftschlauch + Dachfensterabdichtung montieren, damit ich mich in der kalten Jahreszeit in meiner Dachkammer nicht der Arme Poet fühle und friere
  • Verkabelung optimieren, damit nix im Weg ist
  • evtl. Firmware / Treiber flashen
  • Software-seitig: Air assist einrichten, Endstops einrichten, Kamera einrichten
  • Erste Schritte mit Lightburn (a.k.a. “dausend duhdorials gucken und nachmachen”)

Tja und dann…?¿!?

Dann wird losgelasert was das Zeug hält. An meiner Laserpinnwand bammeln inzwischen über dausend Ideen! (c:

2 responses to “Laser, Teil 2: Was lange währt”

  1. […] Zeit war heute nicht, aber ich bin ein paar Schritte näher am Ziel und konnte einige Sachen der vorgestrigen to-do Liste […]

  2. […] wann immer Zeit war. Aber das wisst ihr ja alles schon, wenn ihr mitgelesen habt (–> Teil 1, 2 & 3 der Brummschen […]

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