Polovodičové lasery

[lapa]

Po technicky strance to mas pekny, ale pokud bych mel nutkani podobnymi vytvory obstastnovat sve okoli, radeji zadny laser nemit

Ahoj, pokud máš na mysli otázku vkusu - to neřeš.
Myslím, že to je věc čistě osobní a zbytečně zanáší sváry - pokud z toho někdy vzniká flamewar.
U některých produktů (ne konkrétně zde) bych taky blil až vraždil, ale to je věc producenta a konzumenta ...
Tož tak.

[Mex]

Děkujeme za tvůj názor. Hodně lidem určitě pomohl a jistě přispěje k ochotě dalších lidí napsat své zkušenosti.
Ty samozřejmě nikoho ničím obšťastňovat nemusíš. Tebe jistě mají všichni rádi i bez toho. Příjemné, vstřícné a pozitivní lidi má prostě každý rád.

[reta]

.. ale pokud bych mel nutkani podobnymi vytvory obstastnovat sve okoli, radeji zadny laser nemit

Velice se mýlíš!

[Mex]

... proč to není propálené? Mně se ptej ...

Pořád mi nešlo do hlavy, proč to Ty na silnějším laseru nepropálíš a já jo. Tak jsem začal testovat.

Napřed jsem si nastavil zhruba stejnou ohniskovou vzdálenost jako máš Ty, tj. někde kolem 60mm. Zatím jsem používal cca 35mm.
Ale i na téhle vzdálenosti to pořád bylo pěkně proříznuté.

Tak jsem zkusil otočit osy, tj. řezat ty linky ne v ose X, ale v Y. A ejhle - najednou jsem to měl stejně špatné jako Ty !
Tak jsem znovu snížil ohniskovou vzdálenost, tentokrát nejníž jak můžu, cca 27mm. A tam sice stále byl nějaký drobný rozdíl mezi řezáním v ose X a Y, ale už byl minimální.

Takže můj pocit z akce: tyhle polovodičové lasery mají ohnisko obdélníkové, tedy nesymetrické. Optika z toho sice při dobrém zaostření udělá prakticky jen bod, ale nakonec i ten bod je asi pořád nesymetrický. A díky vlastnostem té štelovací optiky, která kromě zaostření dělá i nějakou kolimaci, to při větší ohniskové vzdálenosti dělá výrazně vyšší nesymetrii než při menší.

Jinak jsem asi našel nějaký problém v GRBL při dynamickém řízení výkonu. Při řezání objektů o nějaké velikosti (v mém případě cca 1.6x0.4mm) to nechává systematicky nedopálené můstky. Pokud ale ten rozměr zvětším nebo zmenším, tak je to OK. Takže tam vyloženě hraje roli nějaký konkrétní rozměr.
Až bude chvilka času, tak zkusím na generované pulzy kouknout logickým analyzátorem.

V příloze jsou zase ty krátké testovací programy, tentokrát pro oba směry. Budeš-li mít chvilku, bylo by fajn, kdybys je zkusil.
Pokud to i Tobě bude dělat podobnou nesymetrii, tak stojí na zamyšlením vyladit vhodnou ohniskovou vzdálenost. A případně třeba gravírování dělat v takovém směru, aby to vycházelo líp.

Laser_test.zip

(511 bajtů) Staženo 158 x

[Mex]

Ještě poznámka: rozhodl jsem se, že si postavím měřák optického výkonu.
Takže skončí odhadování a začne měření.
Měřák do 10W se dá koupit, chtějí za to nějakých 80 USD.

[Mex]

Přidám sem 2 dost zásadní obrázky, ze kterých plynou odpovědi na spoustu předchozích dotazů.

Tenhle obrázek vysvětluje vše. Pokud špičkový polovodičový laser má kontinuální výkon někde pod 6W, tak asi těžko někde na Aliexpressu za pár dolarů koupíme laser s výkonem třeba 15W, že. Takže to vysvětluje tu magickou hranici, proč lasery do nějakých 4-5.5W jsou celkem OK, ale ty s vysokými čísly už jsou spíš jen "víc proužků, víc Adidas".

No ale vrtalo mi hlavou, jak se dá u polovodičových laserů přece jen dosáhnout vysokých výkonů (samozřejmě na jiném zařízení a za jinou cenu, než jsou tyhle moduly z Číny).
No a to hezky vysvětluje tenhle obrázek. Prostě udělají sestavu mnoha laserů třeba po 5W a jejich výkon sečtou na výstupní optice.

To hledání informací mě stálo hodně úsilí a probdělých nocí. Konečně do sebe kolečka zapadla.

[prcek]

To hledání informací mě stálo hodně úsilí a probdělých nocí. Konečně do sebe kolečka zapadla.

Uff, to věřím. Nezbývá, než zdvořile poděkovat, že jsi se o ně podělil (jakož i za rady a vysvětlení udělované v jiných vláknech).

Děkuji.

[Mex]

Hrál jsem si přes noc s LDI (Laser Direct Imaging, neboli kreslení tišťáku UV laserem).
Použil jsem malý a levný modul 50mW. Kreslil jsem to v rozlišení 508 DPI, tedy 20 bodů na milimetr.

Na fotoresist to funguje bezvadně. Jezdil jsem F5000 a bylo to už přesvícené. Odhadem by to zvládlo možná až F10000, ale na to musím napřed poladit HW. Pohon by to asi dal, ale při téhle rychlosti už je třeba mít slušně rychlý driver laseru.
Tenhle laser co mám je modul i s integrovaným driverem, kterému se jen spíná napájení. A to tyhle rychlosti už nezvládá.
Ale už je třeba i jinak udělat generování dat pro to spínání, tohle se už nedá na GRBL řídit pomocí G-kódu, protože to občas vyžaduje víc než 10000 řádků G-kodu za sekundu, a to už GRBL nedá.
Takže fotoresist OK.

Ale osvit UV masky dopadl docela tragicky. Maska asi nezvládá tak vysoký výkon. Už jsem podobný problém měl kdysi s osvitem hodně výkonnou osvitovkou. Skončí to tak, že maska zůstane nalepená na krycí folii místo na desce. Tehdy jsem to přičítat nevhodné vlnové délce, ale zřejmě je to jinak, protože laser jede na 405nm stejně jako LED osvitovka, kterou to svítím normálně.
Tady bude třeba ještě hodně experimentů.

Nezkoušeli jste prosím někdo svítit masku laserem? Případně měli jste někdo podobný problém, kdy se maska nalepí na krycí folii místo na desku?
Díky.

[Mex]

Zkusil jsem udělat tišťák pomocí laserem spálené barvy.
Vzal jsem kousek starého cuprextitu a stříknul to akrylovým sprejem. Ten nejobyčejnější a nejlevnější, nic jiného jsem doma neměl.
Stříkal jsem to venku, v mrazu se to na měď hodně špatně chytalo. Navíc foukalo a poletoval tam prach, tak je to nastříkané mizerně a navíc je vrstva barvy zbytečně tlustá. Ale o to nejde, je to jenom pokus.

Do té barvy jsem motiv vygravíroval mým 5.5W modrým laserem. Je to v rozlišení 508 DPI, tedy 20 bodů/mm.
Jel jsem jeden pokus F1000, druhý pokus pak F500. Nevidím mezi tím velký rozdíl, takže se F1000 asi dá použít.
Po vygravírování umyto isopropylem. Ten vymyl barvu tam, kde to bylo vypáleno.

Podle mě to na první pokus bez jakékoli přípravy celkem není špatné. Určitě by se tahle metoda dala poladit ke slušným výsledkům.
Chce to na výrobní postup myslet už při návrhu. Já navrhuju tenčí spoje a širší mezery, protože to normálně dělám fotocestou a ta rozšiřuje spoje.
Pokud by se to mělo dělat laserem, tak by to chtělo naopak dělat širší spoje a užší mezery, protože laser rozšiřuje mezery o šířku stopy.

Pro představu o rozlišení je tam sirka. Ty plošky uprostřed jsou pro pouzdro QFN s roztečí 0.5mm.

Nemusíte mi říkat, že ta fotka je děsná. Vím to i sám. Ale s bleskem se to hrozně lesklo, bez blesku tu nemám žádné rozumné osvětlení.

[packa]

no na ty podmínky to vůbec nevypadá špatně . ty jsi i zkoušel osvicovat fotoresist?

[reta]

Jsi ďábel?
Asi si taky nějaký ten leaser pořídím. Poctivě zde o laserech čtu vše.

[prcek]

Chvili mi trvalo, nez jsem pochopil, ze to jeste neni vyleptany.

Pochopil jsem dobre, ze to laserujes jako bitmapu?
Nedaly by se tim delat plosnaky s rozlityma plochama, ze bys jen vektorove projel mezery? Rychlost spinani by pak nemusela byt tak kriticka.

Pokud bys tim delal neco vetsiho, tak budes asi resit problem s nerovnosti desek - stejne jako pri frezovani, jen tady se ti bude rozostrovat stopa.

[Mex]

no na ty podmínky to vůbec nevypadá špatně . ty jsi i zkoušel osvicovat fotoresist?

Ano. Viz příspěvek o dva výš.
Na osvit fotoresistu jsem ale použil malý UV laser na 405nm s výkonem 50mW. A i to bylo na rychlost F5000 až zbytečně moc. Víc z toho momentálně nevytáhnu, chystám na to vlastní SW, který to bude řídit na základě bitomé mapy, kterou bude zpracovávat přímo jen procesor, co spíná laser. Tohle už se tak rychle nedá posílat po sériové lince z G-kódu.
Navíc musím udělat jiný driver k tomu malému laseru. Ten aktuální byl součástí toho laseru a jen mu spínám napájení, a to je trochu pomalé. Kupodivu ne tak moc, jak bych čekal. Ale přesto je už to trochu omezující.

[Mex]

Chvili mi trvalo, nez jsem pochopil, ze to jeste neni vyleptany.

Pochopil jsem dobre, ze to laserujes jako bitmapu?
Nedaly by se tim delat plosnaky s rozlityma plochama, ze bys jen vektorove projel mezery? Rychlost spinani by pak nemusela byt tak kriticka.

Pokud bys tim delal neco vetsiho, tak budes asi resit problem s nerovnosti desek - stejne jako pri frezovani, jen tady se ti bude rozostrovat stopa.

Ano, neleptal jsem to. Důvodů je víc.
V leptání nemám žádné problémy, které bych chtěl řešit. Resp. mám, ale to je na jinou debatu. Takže mi pro pokus zcela stačí, že mám nanesený nějaký resist. Výsledek leptání si už umím představit.
Navíc teď v zimě mám s leptáním trochu problémy. Vetšinou nemám nervy čekat na některý z pomalých procesů (chlorid železitý, persíran sodný, případně alkalické leptání) a tak leptám v kyselině chlorovodíkové a peroxidu vodíku. Ale to se dá dělat jenom venku, fest to smrdí a ničí vše železné kolem. A na venkovní aktivity teď v lednu nejsou moc podmínky.
No a pak můžu stejný cuprextit otočit v pokusech několikrát. Tenhle chudák, co je na té fotce, už toho zažil opravdu hodně.

Ano, tento pokus byl pálený jako bitmapa s rozlišením 508 DPI. Chtěl jsem otestovat, že se tímto laserem vůbec dá pálit barva. A pálit bitmapu je mnohem náročnější než pálit jen nějaké vektory.

Pálit vektory jsem taky zkusil. Nakonec zrovna na té fotce nad sirkou je vypálený pokusný čtvereček. To je opravdu snadné a bezproblémové. Při tomto procesu je pálená plocha malá a zbylá plocha barvy velká. Takže to se dá dělat s prstem v nose. Ale vypálit velkou plochu a nechat jenom linku o tloušťce 0.2mm, to už je výzva. Proto jsem pokus dělal s bitmapou.

K levelingu: měl jsem laser zaostřený na cca 20mm. Takže tady už přece jen nějaká hloubka ostrosti je. Rozdílná tloušťka cuprextitu určitě problém nebude, ty rozdíly budou tak o řád menší než hloubka ostrosti.
Zvlnění desky by samořejmě problém dělalo. Ale na to jsou metody. Nejjednodušší je to rukou natvarovat do lavoru tak, aby okraje byly výš. A ty okraje přitáhnout k podložce. Nebo použít čtverečky oboustranné pásky. Případně to nejvíc nóbl řešení - použít vakuový stůl.

[t256]

Vypada to pekne, jak mas tluste ty cesty u fotky se sirkou? Jak dlouho to trva?