Lasercutter

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(d)ein Lasercutter fuer Unna
Lasercutter.jpg
Status konzeption
Beschreibung Oeffentliche Telefone sind out, aber Oeffentliche Lasercutter sind schwer im kommen
Maintainer smash
Git https://git.un-hack-bar.de/UNHB/

d(ein) Lasercutter fuer Unna[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

History[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

Grobkonzept[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

  • Lasercutter ueber Spenden finanzieren
  • Menschen aus Unna duerfen das Geraet kostenlos (unter unserer Anleitung) nutzen
    • Insbesondere Hilfreich für Bastelprojekte aus Holz
    • Ledergravuren (zB. als Add-on Angebot Weihnachtsmarkt etc) (Hab da beim Stadtfest jemanden gesehen der das komerziell anbietet; "Konkurenz" evtl. nicht gewollt?)
    • Ggfs. Kurs "Laservorlagen mit Inkscape" (für VHS Programm 2/2020?)
  • Angebot an die Schulen: Werkunterricht & IT ?
  • Text Foerderantrag Vereinsprojekt 2019:
(d)ein Lasercutter für Unna
'(d)ein Lasercutter für Unna' ist ein Projekt zur Förderung digitaler Kompetenzen im Unnaer
Raum: Unter dem Motto “Hands On!” tüfteln die Teilnehmer*innen gemeinsam mit der Hilfe
ehrenamtlicher Mentor*innen an der Erschaffung und Umsetzung eigener kreativen Entwürfe
unter Zuhilfenahme digitaler Werkzeuge und Konzepte.Der/Die/Das UN-Hack-Bar e.V. ist ein junger, aufstrebender Hackspace im Herzen von Unna,
getragen von über 20 Mitglieder*innen aus allen Altersgruppen und Berufen. Als
gemeinnütziger Verein nehmen wir unsere Rolle als Ort der Wissensvermittlung und des
gemeinsamen Lernen und Schaffens sehr ernst. Seit Gründung und Bezug unserer Räume in
der Morgenstraße, haben wir ein regelmäßiges, monatliches Workshop und
Vortragsprogramm etabliert. Die gute Resonanz und das positive Presseecho zeigt uns daß
ein breites Interesse an unseren Kernthemen besteht. Wir sind komplett selbstfinanziert und
wirtschaftlich unabhängig.
Im Rahmen des Projektes wollen wir sowohl mit Schulen wie auch mit einzelnen
Bürger*innen in Kontakt kommen und die Arbeit am Gerät ermöglichen.
Ein Lasercutter ist in der Regel zu teuer und auch zu raumgreifend um im Privaten wie auch in
der Schule Platz zu finden. Lasercutter finden sich bereits heute in der Öffentlichkeit (z.B. auf
Trödelmärkten), sind jedoch in ihrer Wahrnehmung limitiert auf das simple Gravieren von
Namen auf Schlüsselanhängern und ähnlichem.
Unser Angebot in Ruhe und unter Anleitung an einem solchen Gerät zu arbeiten, eröffnet
vielfältige neue Möglichkeiten, da die Vorlagen millimetergenau am Computer entworfen
werden können und dann vom Laser in wenigen Minuten geschnitten oder graviert werden.
Möglich sind so Beispielsweise individuelle Gehäuse (zum Beispiel für eine Do it yourself
Wetterstation), haptische Landkarten, fraktale Lampenschirme oder selbst designte
Puzzlespiele. Der Kreativität sind kaum Grenzen gesetzt!Die Finanzierung für das Projekt läuft über die Spendenplattform betterplace.org
Die Kosten für die Lasercutter Anlage belaufen sich vorausgesehen wie folgt.
Lasercutter ca. 2300 - 3600 Euro (je Angebotslage)
Rauchreinigungsanlage ca. 400 Euro
Wasserkühlung ca. 150 - 300 Euro
Montage&
Verbrauchsmaterial ca. 400 Euro
Gesamt ca. 4700 Euro

Addons[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

  • Absaugung: CZ-TD550 (550W - 2820rpm - 870m^3/h -2400 Pa Druck - 150mm Ein+Auslass -9,5kg)
  • AirAssist (Luftdruck):SUNSUN YUTING ACO-006 (105W -0.04MPa Druck -85L/min -223*101*152mm)
  • Chiller (Wasserkuehlung):CW-3000 (100W -50W/℃ -10L/Min -9L Inhalt -470*270*370mm - 9,5kg)
  • Laser-Rauchgasreinigung

Finanzierung[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

Benutzung[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

ACHTUNG: der Laserstrahl ist mit blossem Auge nicht sichtbar und kann Verletzungen bis hin zum Erblinden verursachen! You have been warned


  • Arbeitsfläche: 900x600 mm

Einschalten[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

vorher Kontrollieren:


  • Air Assist Pumpe ist eingesteckt (hinten rechts am Gehaeuse)
  • Wasser im Eimer, Wasserpumpe im Eimer

Bedienfeld Geraete Oberseite :

  1. Notaus ggf. herausdrehen
  2. Open Cover Protection ausschalten (verhindert dass der Laser feuert wenn die Klappe geöffnet ist - sollte eher Open Cover Protection override heißen)
  3. Red light switch nach Bedarf (hilft etwas, aber wenn ihr lightburn verwendet gehts teilweise auch ohne)
  4. Standby switch ist egal (nicht angeschlossen

Bedienfeld rechte Geraeteseite:

  1. Main switch in Horizontalstellung
  2. Laser switch auslassen (die Roehre braucht erst Strom wenn wirklich gelasert wird)
  3. Light switch an

Laser ist nun grundsätzlich betriebsbereit. Nun geht es an die Einrichtung des Lasers und Konfiguration der Laserdaten:

  1. Rechner einschalten und die Software Lightburn starten.
  2. Vorlage erstellen importieren und anhand der Farbe die Laser-Parameter bearbeiten (Werte aus den ersten Tests siehe unten)
  3. Werkstück einlegen (Ausrichtung der Plattform mit der Distanzlehre (damit der Laser immer im Brennpunkt ist))
  4. Laser ausrichten (wenn man sich unsicher über die Größe der Laserfläche ist, FRAME ist dein Freund)
  5. Deckel zu
  6. Deckel zu
  7. srsly: Deckel zu!
  8. Wasserpumpe einschalten
  9. Abluftpumpe einschalten
  10. Rechte Gehaeuseseite: Laser switch einschalten
  11. In lightburn auf start klicken und die Show geniessen

Sollte der PC keine Verbindung zum Lasercontroller aufbauen können, am Bedienpanel Reset drücken, abwarten bis der Kopf hin und her gefahren ist und dann noch einmal die Verbindung testen (z.B. mitFrame in Lightburn).

Erste Erfahrungswerte mit den Einstellungen[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

Geeignete Materialien[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]


Kunststoffe:
Werkstoff Abkürzung(en) handelsübliche Namen Anmerkung
Polymethylmethacrylat PMMA Plexiglas, Acryl, Acrylglas, Schildermaterial aus dem Fabstore (=2-färbiges Acryl),...


Polyethylene PE,


Schmilzt stark beim schneiden
Polystyrol PS


Schnittkanten schmelzen stark bei dickeren sheets
Extrudiertes Polystyrol XPS Depron, Styrodur


Expandiertes Polystyrol EPS Styropor


Polyimide PI Kapton


Polyethylenterephthalate PET, PETE, BO-PET Mylar, Dacron, Rettungsdecke, Polyesterfasern und Polyesterstoffe


Polyethylenterephthalate glycol-modified PET-G



Polybutylenterephthalat PBT, PTMT Arnite, Crastin


Polypropylen PP



Polyphenylensulfide PPS



Polyurethan PUR



Ethylen-Propylen Kautschuk EPR, EPM



Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke EPDM


Brennt sehr stark.
Polyamide PA Nylon schmilzt stark
Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS



Polyoxymethylen-Homopolymer POM-H Delrin Vorsicht: es gibt auch POM-C -> dieser ist oben in der Liste der ungeeigneten Materialien angeführt

Metalle:
Werkstoff Abkürzung(en) handelsübliche Namen Anmerkung
Eloxiertes Aluminium



kann graviert werden
lackierter Stahl



kann graviert werden
Stahl



Nur mit Lasertransfertape o.ä. gravierbar

Sonstiges:
Werkstoff Abkürzung(en) handelsübliche Namen Anmerkung
Leder



Solange nicht Chrom IV haltig -> Es gibt chromfreigegerbtes Leder
synthetischer Gummi



solange nicht Chlor-, Fluor-, Halogenhaltig ->siehe Tabelle oben; auch keinen Naturkautschuk oder Latex verwenden ->siehe Tabelle oben
Holz



Massivholz funktioniert besser als Mehrschichtplatten. Das Hindernde ist der Leim zwischen den Schichten. Weiches Holz funktioniert besser als Hartholz. Holz ist ist allerdings ein inhomogener Werkstoff... Schnittwerte können variieren...
Mitteldichte Faserplatte MDF



Hochdichte Faserplatte HDF



Papier, Karton




Kraftplex



Besteht aus Holzfasern ohne Leim oder anderen Klebstoffen

Diese Aufstellung der geeigneten Materialien wurde von der Wiki Seite vom Happylab Wien kopiert.
Das Original steht unter CC BY-SA 3.0

'

Gravur:

Werkstoff Dicke Methode mm/sec Power (in%) Ergebnis Details
Buchenholz 10.0mm Image / Fill 500 20 Gravierung ca. 0.25 - 0.35mm Tiefe Bi-directional scanning; 0.1mm Line Interval; 254 DPI; 1 Pass
Bambusholz 8.5mm Image / Fill 200 20 Gravierung ca. 0.45 - 0.50mm Tiefe Bi-directional scanning; 0.1mm Line Interval; 254 DPI; 1 Pass
Pappelholz 4mm Fill 100 20 Gavierung ca. 1.65 - 1.85mm Tiefe Bi-directional scanning; 0.1mm Line Interval; 254 DPI; 1 Pass


Schnitt:


Werkstoff Dicke Methode mm / sec. Power (in %) Ergebis / Erfahrungen
Pappelholz 4mm Line 30 95 Sauberer Schnitt im direkten Fokus der Linse
Pappelholz 3mm Line 30 95 Sauberer Schnitt im direkten Fokus der Linse

NICHT geeignete Materialien (Gefährlich)[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]


Kunststoffe:
Werkstoff Abkürzung(en) handelsübliche Namen Anmerkung
Polyvinylchlorid PVC Vinyl erzeugt beim Schneiden/Gravieren Salzsäuredämpfe, chem. HCl
Polyoxymethylen-Copolymer POM-C


Es gibt auch ein POM-H welches mit dem Laser Cutter geschnitten werden darf
Neopren (Chloropren-Kautschuk, auch Polychloropren oder Chlorbutadien-Kautschuk) CR Neopren erzeugt beim Schneiden/Gravieren Salzsäuredämpfe, chem. HCl
Polyvinylbutyrale PVB



Aramide PPTA, PMPI Kevlar, Nomex,... -> Cyanwasserstoff (Blausäure), chem. HCN
Polytetrafluoroethylene PTFE Teflon -> Es entsteht Flusssäure (HF), eine der potentesten Säuren überhaupt, COCl2?
Sämtliche Materialien die Epoxy-/Epoxid- oder Phenolharze enthalten


Bakelite Gesundheitsschädliche Dämpfe und Rückstände (Benzene, Phenol, Formaldehyd)an den Schnittkanten PDF
Fluor-Kautschuk bzw. Fluorkarbon-Kautschuk FPM bzw. FKM Viton®, Tecnoflon®, Fluorel®, Dai-el® enthält Fluor
Kunstleder



Manche Kunstleder sind mit PVC, Nur Kunstleder mit PUR verwenden

natürliche Materialien:
Werkstoff Abkürzung(en) handelsübliche Namen Anmerkung
Naturkautschuk



Beschädigung der Optik durch Rußentwicklung
Latex



Beschädigung der Optik durch Rußentwicklung
Leder mit Chrom (IV)



Giftige Gase bzw. Partikel können entstehen -> Es gibt z.B. natürlich gegerbtes Leder welches ohne Chrom gegerbt wird.
Metalle


Mangan, Chrom, Nickel, Kupfer, Cobalt, Blei,



sonstige Materialien:
Werkstoff Abkürzung(en) handelsübliche Namen Anmerkung
Berylliumoxide



hochgiftig
Sämtliche Materialien welche Halogene (Fluor, Chlor, Brom, Jod, Astatin) enthalten



Materialien mit dem Zusatz "Flammhemmend" haben oft Brom zugesetzt
Glasfaser bzw. Kohlenstofffaserverstärkte Platten


z.B. Leiterplatten, Carbonteile Diese bestehen meist aus Epoxidharzen, außerdem sehen die Schnittkanten furchtbar aus
Printplatten-Material (FR1/2/3/4/5)




Kohlenstofffasern


Carbon


Diese Aufstellung der NICHT geeignete Materialien (Gefährlich) wurde von der Wiki Seite vom Happylab Wien kopiert.
Das Original steht unter CC BY-SA 3.0

Laser has landed[Bearbeiten | | Quelltext bearbeiten]

Am 8. Oktober wurde unser CO2-Laser geliefert. Der Lieferzeitpunkt wurde vorab angekündigt - ähnlich wie auch die Handwerker (09:00 bis 15:00 mit einer Stunde Vorlauf) und das auf einem Donnerstag. Es fanden sich aber einige Freiwillige, die das Gerät in den Space buchsieren wollten. Es kam der Donnerstag und um 8:30 Uhr wurde im Matrix verkündet ".. Er ist kruz [!sic] nach 9 Uhr schon da. [...] Ich hoffe ihr seid schon wach.". Was erst als problematisch erschien, wurde zu einem kurzen und schnellen Eingriff. Ein Torsegment aus dem Hinterhof musste ausgebaut werden und dann "Vier-Menschen - Viel Ecken" wurde der Laser mittels Rollbrett in den Space gehievt.


Danach mussten aber alle schnell wieder zur Arbeit, ins Home-Office oder zurück in kurz unterbrochene Meeting. Trotz der Aufregung schafften es Mitglieder die ersten Fotos in der Totale von unserem neuen Laser aufzunehmen:

CO² Laser - Totale
CO² Laser - Total II

Am Nachmittag nahm sich dann smash dem Thema an und dokumentierte den Zustand. Dabei entstanden zwei Unboxing-Vides auf Youtube:

Gleich wurden ein paar offene Tätigkeiten rund um den CO²-Laser gepostet:


Status Titel Beschreibung Name
OFFEN Abluft Eine vernünftige Absaufvorrichtung, damit mögliche schädliche Dämpfe nicht im Space verbleiben.


OFFEN Schutzausstattung Laser-Schutzbrille und weitere PSA, damit Wartungen und Reparaturen am Gerät gemacht werden können ohne den Durchführenden körperlichen Schaden zuzufügen.


OFFEN Geschlossener Kühlreis Die Laserkathode muss gekühlt werden, ansonsten verliert sie im ersten Fall ihre Leistung - auch nachhaltig. Zweitens hat sie ohne Kühlung eine äußerst kurze Lebensdauer. Laut smash sollte eine dauerhafte Temperatur von 20°C möglichst nicht überschritten werden. Wir möchten gerne mit destiliertem Wasser kühlen.


OFFEN Justieren der Spiegel Damit der Laserstrahl auch die Mitte der Linse tritt müssen die Umleitungsspiegel ausgerichtet werden. Ansonsten kann der Strahl überall hin gehen. In dem Zuge sollten die Spiegel auch mit Aceton gereinigt werden.


OFFEN Steuerungssoftware Der Laser lasert nicht von alleine. Ein PC gibt die Steuererungsinformationen an das Gerät weiter. Den PC hatte smash schon soweit aufgebaut. Wir müssen eine Software erruieren.


DONE Allgemeine Inbetriebnahme des Grundgeräts Schläuche müssen angesteckt werden, Stromzufuhr sollte gewährleistet werden. Eine rudementäre Kühlung reicht fürs erste auch. Teil der Betriebnahme ist auch, dass das Gerät sicher betrieben werden kann. Interne Verkabelung sollte geprüft werden. smash?
OFFEN Modifikationen Es gibt schon Ideen der Veränderung. Dies Thema wird wahrscheinlich längere Zeit offen bleiben.


OFFEN Steuerungsrechner Ein 4 Pin Molex auf Sata-Power Adapter und einen 3,5" auf 2,5" Rahmen besorgen. MrHat


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