[L-C-I-P] Cutz0r2000

[Mike2k]

Nee, het is geen typo of spaakgeblek; dit is (voor zover ik kon vinden in de search) het eerste Laser Cutter In Progress topique en ge bent erbij!

Het Begin

Ik beschik al jaren over een 3d printer. Ooit in 2015 begonnen met een Creatr Dual Extruder maar dat was eigenlijk een naar apparaat. Ik heb daar redelijk veel aan verbouwd (bed leveling sensor, RAMPS + marlin upgrade, E3D extruder, ander printbed) maar ik kreeg hem maar niet stabiel.
Op een gegeven moment had ik er tabak van en heb ik een Creality Ender 3 S1 PRO gekocht. Wat een verademing. Anders dan heel af en toe het bed levelen hoef ik er niet aan te doen. Ik print PLA, ABS en TPU zonder problemen.

Super leuk om dingen te maken daarmee, dus mijn hoofd dwaalde af naar een lasersnijder. Na het zien van de prijzen was ik spontaan genezen maar toch...iets met bloed en kruipen.

Na een avond bier hadden een vriend en ik het er nog eens over en hij zei: "ja, ik heb daar ook weleens aan gedacht..."

Uitzoek werk

We hebben besloten een CO2 laser te gebruiken zodat we door link wat soorten materiaal kunnen. De laser is een 50Watt CO2 laser.
Daarnaast hebben we ook besloten hem zelf te bouwen zodat we een krachtige laser kunnen gebruiken, groter snijoppervlak hebben en omdat ik nog veel onderdelen over hebt van de Creatr die ik uit elkaar heb gehaald.
We schrokken wel een beetje want diverse DIY projecten hadden het over een kostenplaatje van rond de 2000 euro.

Omdat we ander materiaal gebruiken (2020 profiel) en veel onderdelen nog hebben liggen, verwacht ik dat het goedkoper kan.

Feauteau's!

Eerste lading aluminium

Eerste opzet behuizing

Y as opzet

Printen van de hoekconnector in ABS

Ontwerp van de laser mount

Eerste print van de laser mount

Uiteindelijke versie van de laser mount

Het vervolg

Ik heb vanochtend de spiegelhouder en de balkjes voor de laser mount van de printer gehaald, die gaan als eerste gemonteerd worden.
Daarnaast moet de snijder iets kleiner worden, hij is nu 120*90*40 (B*D*H) en hij wordt 120*80*40. Je moet hem namelijk ook ergens kwijt!
De gantry plates zijn besteld, die komen als het goed is ergens volgende week binnen en dan kan de X as gemaakt worden.

Bijna vergeten: ik heb ook en 240mm radiator besteld voor de waterkoeling en afzuiging dus daar ga ik dit weekend waarschijnlijk ook mee aan de slag...

[SA007]

Een van de delen die een CO2 laser bouwen duur maakt is dat de geleiding erg precies moet zijn, paar tienden afwijking op de rollers tussen helemaal links en helemaal rechts is zichtbaar in je snijkwaliteit.
Zo'n 20/20 profieltje is daarvoor niet genoeg.
Wat driehoeken erin maken is een goed begin, maar voor de daadwerkelijke rails wil je meer stevigheid, misschien een stalen hoekprofiel erop bouten elke 5-10cm oid?

Ik zie trouwens niks tussen het plastic van je 3e print en het glas van de laserbuis, zou daar een stukje rubber (opengeknipte binnenband oid) tussen doen anders heb je best kans op een puntbelasting die je glas kan breken.

En zorg dat alles heel erg precies af te stellen is (hoogte van de buis, hoe diep hij in de machine ligt, spiegels, lenzen, etc), daar kan je beter nu een voorziening voor maken, boutjes los en vast maken is een heel gedoe om alles precies op de juiste plek te krijgen.

Edit:
Waterkoeling met een radiator is leuk, en prima om mee te beginnen, maar als je echt aan het laseren gaat is het moeilijk om de buis in zijn optimale temperatuurbereik te houden zonder chiller, Een goedkopere manier om daaraan te komen kan een waterkoeler zijn (waar je een bekertje koud water uit kan halen) en een buffervat.

[ Voor 15% gewijzigd door SA007 op 23-10-2023 18:43 ]

[Mike2k]

SA007 schreef op maandag 23 oktober 2023 @ 18:41:
Een van de delen die een CO2 laser bouwen duur maakt is dat de geleiding erg precies moet zijn, paar tienden afwijking op de rollers tussen helemaal links en helemaal rechts is zichtbaar in je snijkwaliteit.
Zo'n 20/20 profieltje is daarvoor niet genoeg.
Wat driehoeken erin maken is een goed begin, maar voor de daadwerkelijke rails wil je meer stevigheid, misschien een stalen hoekprofiel erop bouten elke 5-10cm oid?

Ik zie trouwens niks tussen het plastic van je 3e print en het glas van de laserbuis, zou daar een stukje rubber (opengeknipte binnenband oid) tussen doen anders heb je best kans op een puntbelasting die je glas kan breken.

En zorg dat alles heel erg precies af te stellen is (hoogte van de buis, hoe diep hij in de machine ligt, spiegels, lenzen, etc), daar kan je beter nu een voorziening voor maken, boutjes los en vast maken is een heel gedoe om alles precies op de juiste plek te krijgen.

Edit:
Waterkoeling met een radiator is leuk, en prima om mee te beginnen, maar als je echt aan het laseren gaat is het moeilijk om de buis in zijn optimale temperatuurbereik te houden zonder chiller, Een goedkopere manier om daaraan te komen kan een waterkoeler zijn (waar je een bekertje koud water uit kan halen) en een buffervat.

Dank je wel voor je ideen.
Ik heb gisteren de laser voor het eerst gemonteerd om dat systeem te testen...dat was niet helemaal succesvol

Zoals je al dacht is de laser erg wobbly. Qua hoogte gaat het goed en doet de veer z'n werk maar er zit erg veel zijwaartse speling op wat inderdaad betekent dat de laser kan bewegen op het moment dat hij aan het snijden is...


Ik heb nog 8mm gladde as. Waar ik aan denk is om aan beide kanten van de laser een gladde as te plaatsen met lineare bearings waar de laser langs glijd om hem te fixeren zodat hij echt alleen omhoog of omlaag kan. Ik wil ook nog stelwielen om de M8 moeren om het verstellen makkelijker te maken, bijvoorbeeld: https://www.thingiverse.com/thing:3924

De X as wordt geen 2020 omdat die maar 1 boutgat heeft in het midden. Ik ga daar een 2040 voor gebruiken zodat hij niet kan draaien en niet of nauwelijks door zou moeten buigen.

[Mike2k]

Ik ben gisteren weer bezig geweest met de snijder. Vriend van mij vroeg: kan hij niet 10cm minder diep worden, dat past makkelijker.

Dus ik heb alles 10cm korter gezaagd. Ook heb ik op aanraden van @SA007 corner brackets toegevoegd om het frame te verstevigen.

De brakets zijn niet mooi geprint maar dat maakt in dit geval toch niet uit. Ook komt er nog plexiglas om de behuizing heen wat het frame ook nog verder verstevigd.

Ohjaa, op de achtergrond zie je ook de radiator met 2x 120mm fans erop voor de koeiling.

Vanavond of morgen ga ik ook de voeding even op de pijnbank leggen om te kijken of hij nog netjes 24volt stabiel kan leveren. Hiervoor ga ik met een oscilloscope de output monitoren terwijl ik hem aan de dc load hang die een Ampere of 10 gaat trekken.

Ik ben ook nog bezig met het uitzoeken van de belt tensioner. Ik wil de tensioners het liefst niet buiten de behuizing laten uitsteken maar ik wil wel graag zo veel mogelijk snijvlak over houden. De riem komt horizontaal in het profiel. Mocht iemand een idee hebben ?

Ik heb een eerste opzetje van de belt tensioner. In plaats van aan de voorzijde denk ik eraan om hem aan de zijkant te zetten. Een eerste opzetje:


De riem loopt achter de buitenste rollers langs en over de middelste roller. Die middelste roller wordt dan met een veertje op spanning gezet.... dat kan best toch ?

[ Voor 32% gewijzigd door Mike2k op 30-10-2023 11:08 ]

[SA007]

Je moet de belt toch op 1 plek aan elkaar maken, kan je die niet als 2 delen maken met een veer ertussen?
https://www.thingiverse.com/thing:1128468 zoiets bijvoorbeeld?

[Mike2k]

SA007 schreef op dinsdag 31 oktober 2023 @ 10:04:
Je moet de belt toch op 1 plek aan elkaar maken, kan je die niet als 2 delen maken met een veer ertussen?
https://www.thingiverse.com/thing:1128468 zoiets bijvoorbeeld?

Ik wilde het eigenlijk op deze manier doen:
https://ooznest.co.uk/wp-...r-Actuactor-2-680x800.jpg

Wel met krammetjes in plaats van tie wraps...

Zoals beloofd heb ik ook de voeding op de pijnbank gelegd. Die pijnbank bestaat uit een East Tester ET5411A+
Deze DC load kan tot 500V en 15A aan. De betreffende voeding kan maximaal 17A leveren op 24V wat neerkomt op een flinke 400W.

Zonder load is dit het beeld:






En dan onder bijna full load:






Over de pF zullen we het maar niet hebben want die is echt niet om over naar huis te schrijven maar de rest valt me echt reuze mee. Hij blijft netjes stabiel en zelfs met een load van 15A zakt de spanning maar 0.5V.

Voor de leuk doen we er ook nog een warmtebeeld bij:




Dit is na 5 minuten 15A. Dus ook de temperatuur blijft netjes binnen de perken.

[sOid]

Ik begrijp echt geen zak van alle gebruikte termen hier, maar vind het wel leuk om te volgen Succes met je project!

[Mike2k]

sOid schreef op dinsdag 31 oktober 2023 @ 21:18:
Ik begrijp echt geen zak van alle gebruikte termen hier, maar vind het wel leuk om te volgen Succes met je project!

Vragen staat absoluut vrij...leer je van

[sOid]

Mike2k schreef op dinsdag 31 oktober 2023 @ 21:31:
[...]


Vragen staat absoluut vrij...leer je van

Hahs oke, vooruit. Kun je aan een leek uitleggen wat dit inhoudt?

Over de pF zullen we het maar niet hebben want die is echt niet om over naar huis te schrijven maar de rest valt me echt reuze mee. Hij blijft netjes stabiel en zelfs met een load van 15A zakt de spanning maar 0.5V.

[Mike2k]

sOid schreef op dinsdag 31 oktober 2023 @ 22:56:
[...]

Hahs oke, vooruit. Kun je aan een leek uitleggen wat dit inhoudt?

[...]

Hahaha, goeie vraag ! 2 delen: de PF en het inzakken van de spanning onder load.

Eerste deel: de PF
De Power Factor (of arbeidsfactor) geeft aan welk deel van het gebruikte vermogen in P (Watt) nuttig wordt ingezet. Er zijn 3 termen voor nodig:

• Werkelijk vermogen
• Schijnbaar vermogen
• Reactief vermogen

Een PF van 1 betekent dus dat al het vermogen nuttig wordt gebruikt (denk aan verwarmingselementen zoals de waterkoker) Het werkelijke vermogen is hierbij gelijk aan het schijnbaar vermogen. Dat gebeurt als je een zuiver Ohmse belasting hebt, Heb je dat niet, dan gaat een deel van het vermogen verloren. Spoelen (zoals een transformator, TL buis, elektromotor) hebben bijvoorbeeld een lagere PF omdat een deel van het vermogen gebruikt moet worden het magnetisch veld in stand te houden (reactief vermogen).

Er wordt ook weleens een vergelijk gemaakt met een glas bier. Het bier inclusief schuimkraag is het Schijnbaar vermogen. De schuimkraag is het Reactief vermogen en het gele spul is het Werkelijk vermogen.

Het grote probleem met een lage PF is dat je een hoop energie aan het verspillen bent. Die energie moet je wel opwekken, transporteren etc. etc. Als we deze voeding pakken als voorbeeld:
Met een PF van 0.65 en een verbruik van 416.9 Watt betekent dat er 416.9 / 0.65 = 641.38 VA (of, speciaal voor @Damic, 0.64 kVA) opgewekt en getransporteerd moet worden. Ik heb een leuke ferrarismeter (https://www.google.com/se...biw=1364&bih=733&dpr=1.25). Die meet alleen Werkelijk vermogen. Dit betekent dat mijn energieleverancier extra moet werken en ik daar niet voor betaal.

Er is echt nog veel over te vertellen en ik zal vast het e.e.a. vergeten zijn (dit is voor mij ook alweer 20 jaar geleden)

Die spanning onder load is een wat eenvoudigere. Stel je hebt een waterleiding met allerlei kranen erop. Het is makkelijk om de leiding op druk te houden wanneer alle kranen dicht zijn. Zet je ineens alle kranen open moet je flink werken om de druk op peil te houden. Zo ook voedingen/accu's/batterijen. Bijvoorbeeld een auto accu. Als deze vol is meet hij ongeveer 13-ish volt. Als hij leegt is meet je onbelast nog steeds 11.5/12 volt. Ga je echter de motor proberen te starten klapt de spanning ineens omlaag naar 10-ish volt.

Kan je hier iets mee ?

[sOid]

Mike2k schreef op woensdag 1 november 2023 @ 11:51:
[...]

Kan je hier iets mee ?

Ja, leuk om te lezen. Dank voor de heldere analogieën Kan ik dan ook concluderen dat witgoedapparatuur de afgelopen decennia steeds zuiniger zijn geworden (mede) doordat er onderdelen met een hogere Power Factor in zitten?

[Damic]

[quote]Met een PF van 0.65 en een verbruik van 416.9 Watt betekent dat er 416.9 / 0.65 = 641.38 kVA opgewekt en getransporteerd moet worden[/] Ik zou de k van kVA laten vallen je zit nl nog niet in het kilo bereik.

Maar wtf die voeding heeft een slechte pf 0.24 in idle en 0.65 op full load, soms zou het handig zijn om een condensator batterij bij aan een woning te hangen gewoon voor een betere pf.

[Mike2k]

Damic schreef op woensdag 1 november 2023 @ 15:07:
[...]
Ik zou de k van kVA laten vallen je zit nl nog niet in het kilo bereik.

Hihi, natuurlijk....oeps

[SA007]

@Damic Hij heeft zo'n slechte power factor 'omdat' er condensators in zitten.

Een power factor < 1 kan 2 kanten op gaan, capacitief en inductief.
Capacitief houdt in dat het apparaat op de opgaande flank meer stroom trekt dan op de neergaande flank.
Dit komt omdat een condensator dan opgeladen wordt.

Inductief is precies andersom, die trekt meer vermogen bij de neergaande flank omdat een inductor (zoals een trafo/motor/etc) de magnetische flux door de kern wil behouden en daardoor meer stroom gaat trekken als de spanning zakt.

De grote condensator batterijen die je ziet zijn dus ook om een inductieve powerfactor correctie te doen, bijv bij een fabriek die veel grote zware motoren heeft staan.

Overigens wordt je als consument (ook met moderne (slimme) kWh meters) alleen afgerekend voor werkelijk vermogen, dus een slechte power factor maakt niet uit voor je rekening. Alleen bedrijven worden daarop afgerekend.

[Mike2k]

Update

Het heeft even stil gelegen omdat ik druk was met werk en andere hobbie's (er staat hier nog een RC tank van een halve meter lang )
Daarnaast was ik nog aan het wachten op bestelde spullen zoals de pulleys, timing belt en lagers.

Nu dat binnen is kunnen we weer kleine stapjes maken.

Y as mount

Allereerst de mount voor de Y as. Ik wil graag zo veel mogelijk snij ruimte over houden dus heb ik deze mount ontworpen:


Het 2020 profiel schuift erin en de timing belt loopt door de 2 gaten in de achterkant.






De mount bestaat nu nog uit 2 delen omdat het dat makkelijker printen was. De uiteindelijke versie zal geprint worden met nieuw speelgoed wat ik van een vriend mocht lenen:


Resin printer!

X as mount

Wat ook binnen is gekomen is het 2040 profiel voor de X as! * Mike2k is wel dom geweest.
Ik had hem mooi op maat kunnen bestellen maar ik heb en standaard maat ingevuld en kon hem vervolgens zelf op maat maken met een slijptol.



Ik moet hier nog wel nieuwe boutjes voor kopen wat deze steken teveel uit waardoor ze tegen het profiel klemmen. Ik wil wat verzonken M6 inbus bouten halen.

Controller

Bijna vergeten! ik heb vorige week ook de Marlin firmware geflashed op de Arduino:


Waarschijnlijk heeft er ooit iets tegen het scherm getikt maar dat maakt voor nu niet zoveel uit. Als ik ooit de loterij win vervang ik het misschien wel

In Marlin zit een config optie: https://marlinfw.org/docs.../2.0.9/laser_spindle.html
Die is aangezet en daardoor heb ik nu ook een Laser control menu:

[ Voor 6% gewijzigd door Mike2k op 22-11-2023 10:56 ]

[Mike2k]

Feel the rythm', feel the rhyme, read this post, it's update thyme!

bonuspunten als je de referentie weet

Het is al weer even geleden, ik moest wachten op de resin was en belichtingsmachine. Het is een Elegoo Mercury Plus geworden, deze past mooi bij de Elegoo Mars. Daarnaast kwam er nog van alles tussendoor...anyway..hier gaan we.

Y as verbindingsblokken

In de vorige update had ik deze verbindingsblokken al gemaakt maar nog FDM geprint uit 2 delen. Nu heb ik ze met resin geprint in 1 keer en alles in elkaar geschroefd.





Deze laatste foto was het eerste resin printje wat ik heb gemaakt dus je ziet nog wel wat support deukjes enzo maar het is functioneel dus dat maakt me niet uit. Daarnaast heb ik ook nog wat verstevingen toevoegd aan de zijkant.

Arduino + ramps behuizing

Ik wilde de Arduino met het RAMPS shield graag in een behuizing hebben omdat die motor steppers zo takke-heet worden dus ik heb een ontwerp van thingiverse geplukt. Hier komt een 8cm fan in die voor aardig wat koeling moet zorgen.

Y as motor mount

Hier zit helaas nog een foutje in dus die zal nog een keer moeten...

Het verloop van het ontwerpen.




De fout is de 2de kabelketting, die moet naar de carriage met een luchtslang en eventueel 12V voor verlichting. Nu zit die aan de voorkant en kan hij mogelijk in het laserpad komen. Misschien gaat het goed, misschien niet...

Y as mirror mount

En dan aan de andere kant van de as zit die spiegel:

PSU mount

Ook deze zit op z'n plek. Hij verschuift misschien nog wat naar links of rechts maar dat is het dan ook.


Ik heb sinds de laatste update ook nog de fan vervangen. Die maakte een hoop herrie omdat hij aan het overlijden was. Deze had ik nog liggen maar omdat hij dikker was pastte hij niet meer in de behuizing...dan maar aan de buitenkant

Tot slot vandaag de electronica mount:


Omdat ik nu weet hoe hoog alles precies wordt kan ik hem helemaal gaan afstellen en dan kan de laservoeding en de laser erin!