Uit Hack42
Versie door Stoneshop (Overleg | bijdragen) op 23 dec 2012 om 22:47

Ga naar: navigatie, zoeken
Project: Optima Laser Engraver fix0ren
Schroefje24.png
Schroefje24.png
Schroefje24.png
Schroefje24.png
OptimaLaserEngraver Picture.jpg

Optima Laser Engraver fix0ren

Naam Optima Laser Engraver fix0ren
Door SA007, Stoneshop, JanBee
Status Uitvoer
Madskillz RF, Lasers, smoke and mirrors, HF electronics
Doel / Omschrijving
Werkend maken van Optima lasercutter/engraver
Alle Projecten - Project Toevoegen
File:OptimaLaserEngraver_Picture.jpg noez

Op zoek naar mensen die eraan willen werken...

Wat info over de machine.

  • Amerikaans product
  • Degelijk
  • Mechanisch prima in orde
  • Electronisch prima in orde
  • Laserbuis doet 't niet.

De laserbuis is een RF laser, welke totaal awesome zijn i.t.t. glazen laserbuizen zoals de blauwe lasercutter.

Alleen hij doet totaal niks, op 100% power gaat niet eens een tissue eraan.

Ik heb met een collega (ex-pulselaserexpert) gesproken en die zegt dat het alleen kan komen als:

  • De spiegels scheef staan (weinig kans op, ding is nogal solide gebouwd en volgens de vorige eigenaar hield hij er mee op)
  • Het lasergas eruit is (ook weinig kans, er is niet echt gasdruk in zo'n ding, 300mBar ofzo en best goed verzegeld)
  • De aansturing is stuk. (dus het meest waarschijnlijk, een defect in de electronica van de buis zelf)

Voeg jezelf toe als je eraan mee wil werken, op zoek naar de volgende skills:

  • RF: Het is een RF laser, iets met HF torren, spoelen en trafo's zit erin voor de laser power
  • Optica: Het is een laser, do the math.
  • Software: Dat moet ook gaan werken.


Test 2012-12-21:

Aansluitplug laser/stuurmodule:

  • ROOD = +48V
  • ZWART = GND
  • rood = weet niet
  • zwart = TTL in (enable/PWM)
  • wit = GND
  • geel = +48V

Aangesloten op de 1kW labvoeding: er wordt bij 100% power maximaal ca. 12A bij 40V opgenomen, idle = 2A. Geeft aan dat de elektronica lijkt te werken en gemoduleerd wordt. Op de scope zien we een TTL puls op de zwarte stuurdraad, hoog = power on, laag = power off. bevat ook een PWM (?) component op ca. 100Hz, signaal wordt elke 10ms kort laag gepulst. Op geel zien we (AC-gekoppeld) spikes, synchroon met het stuursignaal.

Aansturen van de steppers kost ca. 1A @48V

Het laten doorlopen van het zelftestpatroon (op 100% power en de laagst mogelijke snelheid) doet de vraag rijzen waar het vermogen heen gaat; er gaat ca. 450W de RF-unit in, er komt geen zinnige laser-output uit, maar de unit wordt ook niet merkbaar warm.

Test 2012-12-22

In de RF-unit zitten twee kristaloscillators, 40.0000MHZ en 40.8500MHz. De tweede wordt gebruikt als exciterfrequentie. De exciterversterker bestaat uit 3 trappen;

  1. een voortrap met een ?? transistor/mosfet
  2. een stuurtrap met een MRF148A (120V Vdss, 6A Id, 30W, 175MHz) N-channel mosfet en een ferrietkerntrafo (http://www.macomtech.com/datasheets/MRF148A.pdf)
  3. een gebalanceerde eindtrap met 2x MRF150 (120V Vdss, 16A Id, 150W, 150MHz) N-channel mosfets, een varkensneus ferrietkerntrafo met primair 2 halve wikkelingen, secundair 2 wikkelingen direkt naar de laserbuis. (http://www.macomtech.com/datasheets/MRF150.pdf)

Op de laserbuis zit nog een printje met een luchtspoel (~10wdg, 1cm dia, 3cm lang), twee trimcondensatoren en een paar kleine vaste condensatoren.

De exciterversterker wordt gevoed met 48VDC, GND' van de versterker (trappen 2 en 3) wordt naar GND geschakeld met een 2SK1370 mosfet. Deze mosfet wordt niet gestuurd door het enable/PWM-signaal, vermoedelijk is dit alleen een beveiliging.

Met de laserbuis aangesloten (mbv twee meetdraden, de aansluitingen zijn gewoon 4mm bus/stekers) wordt dit keer de versterker stevig warm (waarschijnlijk door misaanpassing en geen actieve koeling door de fan, die op de laserbuis zelf zit), en volgens metingen gaat er serieus vermogen richting laserbuis, alleen komt er geen zinnige output uit.

Na te gaan

  • we hebben het enable/PWM signaal alleen bekeken bij 100% laser power. Varieert de puls/pauze verhouding met de power instelling?
  • hoeveel vermogen gaat er daadwerkelijk richting laserbuis? (power en SWR meten mbv. een SWR-meter of iets soortgelijks)

Verdere overdenkingen

  • volgens de laser-FAQ hebben gesloten RF-exited CO2-lasers een druk van 0.05 tot 0.2 bar, en is het gasmengsel (CO2, N2, He) tamelijk kritisch. Een klein lek kan dan waarschijnlijk toch vrij abrupte gevolgen hebben omdat het mengsel snel buiten de tolerantie kan komen.

extra informatie bronnen

Sam's Lase FAQ - Carbon Dioxide Lasers