Graveuse laser DIY à base de diode graveur DVD

[Loulou]

Bonjour à tous

Je réalise actuellement une petite fraiseuse CNC " maison " ( ici)

En grenouillant sur le net, j'ai trouvé plusieurs liens parlant de " graveuse laser " réalisable à base de diodes Laser du type de celles équipant les graveurs DVD type 16x

http://hackedgadgets.com/2007/07/03/diy-laser-engraver-cutter/

http://www.felesmagus.com/pages/lasers-howto.html

http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=53398

Qu'en pensent les spécialistes du laser ? cohérent comme idée ?
Merci d'avance de vos réponses et avis. En effet, monter une petite fraiseuse Dremel ou une diode Laser sur mon porte outil ne me pose pas soucis.

Une des application de la " fraiseuse graveuse CNC " est la réalisation des panels de mon cockpit de simulateur et en particulier la gravure de texte sur un " plastique " ( plexi ou polycarbonate ou autre revetu de peinture Acryl noire )

Par ailleurs, avant d'aller plus loin dans l'expérimentation je souhaite m'équiper de lunettes de protection.
Je ne trouve que malheureusement peu de fournisseurs dans ce domaine.
Je suis preneur de tous renseignements " sécurité " et coordonnées de fournisseurs de lunettes ou autres accessoire de sécurité dans le cadre de ce projet.

Merci d'avance à tous.

Et bonne journée

 

[HoloLab]

Bonjour,

ça parle laser alors...

C'est clair qu'un faisceau de 120mW sur une surface absorbante laisse des traces.

Un des problèmes de la mise en oeuvre industrielle, c'est la profondeur de champ. Pour avoir assez de densité de puissance, il faut une focale ultra-courte. Or la profondeur de champ diminue avec le carré de la focale.

Faudrait que je fasse le calcul, mais elle est certainement de l'ordre du dixième de mm avec une focale de quelques mm. Difficile de l'asservir, peut-être simplement une tête qui roule sur la surface à graver. Il faut aussi gérer la propreté de la lentille de focalisation à cette distance aussi courte, avec une matière qui fond en dessous.

Enfin, ce sera une intaraction thermique, mais il n'y a pas assez de puissance pour procéder par ablation (vaporiser), et n'espère pas faire de la gravure sur du métal !

Je suis preneur des résultats d'essais. Je vais aussi aller faire un tour sur tes liens.

@+

 

[Loulou]

Bonjour Hololab

Merci de bien vouloir m'éclairer de tes lumiéres .

En effet, il ne s'agit pas de graver du métal, mais plutôt d'obtenir un décapage de la couche de peinture Acryl qui recouvre le plexi ou polycarbonate ( en fait la plaque sur laquelle se trouvera les textes à graver sera dans une matiére transparente ou translucide - je difuserai par le biais de leds vertes de la lumiére dans l'épaisseur de la matiére afin de " rétroéclairer " le texte ( Lumiére ambiante sombre ).
Si je ne rétroéclaire pas le texte , le support se teinté blanc dans sa masse et je ne décaperai que la peinture afin de faire apparaitre un texte blanc sur une surface noire.

Je ne connais rien en optique ..... je vais creuser sur différents sites les aspects focales etc .... concernant l'équipement nécessaire à rajouter à la diode emettrice.

A bientôt
Loulou

 

[Doctor_itchy]

alors tu as de la chançe car tu as ici deux mordus de laser

hololab et moi ^^


bon deja les drivers diodes que tu evoque ne sont pas bon , ne pas les utiliser sauf si tu veut flinguer les diodes dans les heure voir les minute qui suivent :D


j'ai des schema de bon drivers diode

pour faire de la gravure il faut en general utiliser une diode IR , pourquoi parceque les diode ir se trouve façilement sous de bonne puissançe pour des prix tres bas ! et aussi parçeque les ir sont mieux absorber par la matiere donc decoupe plus façile !!

dans un graveur DVD tu as 2 diode , une en ir a 780nanometre qui sert a la lecture et la gravure des CD , la puissançe sur un dvd de 16* doit etre dans les 200mwatt
et on trouve une seconde diode de 650 nanometre qui est dans le visible ( du rouge ) de 130mw pour un graveur dvd 16* qui elle sert pour la gravure DVD !

dans mon cas et celui des laseriste c'est la diode rouge de 650nm qui est interessante , mais dans ton cas c'est l'autre ! bien que tu ne verra pas le rayon mais seulement ses effet calorifique !

une fois la diode montee et branchee sur un bon drivers , aussi prendre soin au demontage les diode sont tres fragile a l'electriçiter statique , il faut avant de touche et dessouder la diode , courtjuter les fil d'alim de celle çi ! puis la monter sur un bon radiateur , ne pas lesiner sur la taille du rad , ça chauffe pas mal ( sur le graveur dvd elle chauffe moins car alimentee en pwm et utilisee sporadiquement ) un rad style rad pour proco amd duron 1ghz avec insert en cuivre fera l'affaire , resteras juste a usiner le rad pour adapter la diode !

donc une fois montee , il va te faloire colimater , la diode seule sort un rayon divergent dont l'angle depend directement du type de diode et du die installer sur la diode , comme hololab a dit , la focale doit etre courte , la lentille doit etre capable de supporter la puissançe de la diode

se que tu peu faire c'est colimater la diode pour avoir un faiceaux laser le moins divergent possible , puis focaliser se rayon avec une autre lentille il y auras un peu de perte mais se sera bcp mieux pour la focalisation ! il faut imperativement cree une zone neutre entre les lentille et le rayon , le rayon devras passer dans un tube etanche et il ne devrais avoir que un seul coter de la derniere lentille exposer a l'air ambiant , monter dans une buse et avec un aspirateur ou avec un compresseur , envoier de l'air sous pression dans cette buse pour ejecter les particule brulee et cree une zone neutre il faudras mettre un secheur et deshuileur sur le compresseur et un filtre a particule pour envoier de l'air bien sec et propre , ou envoie un gaz neutre dans la buse !

la distançe focale devras etre 100% reglable , car en fonction du type de matiere et d'epaisseur a travailler il faudras changer la focalisation du rayon , on peu aussi la motoriser de façon a se que le soft gere la focale avec l' axe Z !!!!

si ta des question hesite pas

 

[armaris]

Bonsoir,

Merçi pour ces infos intéréssantes.

Puisque l'on en parle, j'envisage une autre application, le collage de plastiques :
- PMMA sur POM ou PMMA/PMMA avec une couche de graphite entre les 2 plaques pour créer une interface qui absorbe la chaleur (c'est un gars de laser-jura qui m'avait donné l'info).
Idéalement, le soudage du PEEK m'intéresse aussi (PEEK/PEEK ou PEEK/PMMA).

Le problème que je rencontre, c'est qu'il est très difficile de trouver des infos techniques (longueur d'onde du laser et puissance nécéssaire).
Auriez-vous des infos là-dessus.

 

[Loulou]

Merci Doctor_itchy pour tes infos

Ca commence à devenir plus précis comme démarche Je vois que les montages " tout simple " indiqués ne conviennent pas .....

Peux tu STP me faire parvenir un schéma de driver pour diode IR ?

Je vais commencer à récupérer les composants .

Pour les lentilles où est ce que je trouve cela ? de la récup ou bien qui en vend ?

Ensuite j'étudierai le montage de l'ensemble avec possibilité de réglage.
J'ai le sentiment que je ne vais pas m'ennuyer !

Pour l'air s'il faut du sec et non gras , ne serait-il pas possible de travailler avec une simple turbine ? A t-on besoin de beaucoup de pression et débit pour un bricolage tel que je l'envisage ?

Merci à tous pour vos contributions,
A bientôt

Loulou

 

[coredump]

une bonne source pour tout ce qui est optique: http://www.surplushed.com/
les fdp sont tres honnetes (entre 13 et 25$ selon le poids).

 

[Doctor_itchy]

bon alors

le drivers

http://www.die4laser.com/dvd-rec/Die4Drive.htm

les lentilles

http://www.roithner-laser.com

pour l'air enfaite il faut faire en sorte que les gaz vaporiser par le brulage de la matiere sorte rapidement sans toucher la lentille ( le moins possible ) il faut aussi que l'air soit propre , exempt d'huile et d'eau de condensation , afin de ne pas mettre du gras sur ta piece et sur les lentilles !

les lentilles sont tres fragile et doivent se laver avec des papier optique et produit optique speçifique , ou carrement les changer apres quelque heure de decoupage suivant leur etat !

normalement on utilise du gaz rare neutre , pour favoriser la montee en temperature mais surtout pour garder la zone de decoupe super propre !!

on peu faire sans , mais la lentilles va vite etre sale et diminuer la puissançe et degrader la qualiter du travail !!

tu peu envoier l'air que tu veut mais il devras etre propre , donc pas de poussiere , pas d'humiditer , pas de liquide gras ! mais attention ni trop ni trop peu sinon la zone va devenire trop froide et la puissançe va devoire etre doublee pour le meme resultat

 

[MaX-MoD]

Zou! dans la boite à idées!

 

[Loulou]

Merci

 

[karim80]

Salut

A quoi sert la Photodiode dans une diode laser ?
Merci

 

[MaX-MoD]

Salut

A quoi sert la Photodiode dans une diode laser ?
Merci

réguler la puissance émise.
La photodiode fournit un courant qui dépend de l'intensité de la lumière qu'elle reçoit.

 

[karim80]

En parcourant les quelques pages j'ai vu que la Photodiode n'était pas branché. D'ou venait ma question
Merci

 

[Doctor_itchy]

pas bon le schema

une diode doit etre regulee en courant et pas en tension

le courant doit etre limiter , la tension n'est pas critique !

c'est comme une led mais en plus fragile encore ^^


la photodiode sert en effet a mesurer la puissançe de sortie de la diode mais , on ne l'utilise pas , on pourrais mais pour que le montage reste simple il faut que la diode reste allummee en continus , si elle est modulee le drivers risque d'envoier plus de jus pour compenser et pouf plus de diode ! ou alors utiliser un circuit complexe prevu pour moduler et asservire la diode mais ça devient vite prise de tete , surtout que la puissançe tu la mesure en fonction de l'intensiter envoiee dans la diode

 

[karim80]

pas bon le schema...

il est pas de moi
il vien de ce Post:

http://www.laserpointerforums.com/forums/YaBB.pl?num=1185701612

Par contre si ca marché ca laisse quelque idée en tête ce montage, sur tout pour les pationnés de modélisme pour coupé du polystyrene...

 

[MaX-MoD]

Mais si il est bon ce schémas.
Le LM317 est monté en générateur de courant comme ça.

datasheet p6 fig 7

 

[Doctor_itchy]

ok en effet j'ai mal vu dsl

mais je n'aime pas quand meme lol

le schema que j'ai donner permet une regulation bcp plus effcasse avec un feedback current et modulation de la diode selon la convenançe de l'utilisation

et il est en cms ^^

 

[MaX-MoD]

Ah oui s'il est en CMS, ça change tout

c'est du même genre, sauf qu'il y a une (utile) commande TTL
Et plus propre en tout cas

Max

 

[Loulou]

Bonsoir à tous

Si j'ai bien compris le schéma de Die4LASER.com (Rev1.20) , il permet surtout de se caler sur une plage d''intensité voulue en éliminant certaines résistances par coupe de la piste les alimentants . Ces intensités vont de 146mA à 1063mA.
C'est par le biais du potentiomêtre R1 que s'effectue le calage de l'intensité, par contre je ne vois pas comment utiliser le potar R2 ( Offset sur le schéma ) A quoi sert-il ?

L'intéret du TTL ? désolé, je ne suis pas un spécialiste

Dans le cas du premier driver ( celui que tout le monde n'aime pas ) en fait on pilote l'intensité recherchée pour une tension de départ donnée : on ne retrouve pas ce que l'on voit à l'oscilloscope dans le cas de Die4LASER.com (Rev1.20) a savoir cette sorte de hachage sur la tension et l'intensité

Bon, dans mon cas je ferai le montage " maison" avec un circuit imprimé fait à l'imprimante laser et révélation à l'eau oxygénée
Ca marche trés bien , si, si .
Par contre en composants standards : pas de CMS ....

A bientôt, et merci à tous pour vos contributions

 

[MaX-MoD]

Entrée TTL=> commande ON/OFF par le PC ou même 0-100% par PWM (raison des variations d'intensité importantes sur l'oscillogramme).

Max

 

[Doctor_itchy]

perdu pour le TTL c'est un drivers analogique donc tension de 0 a 5V lineaire pour une variation d'intensiter lineaire on peu lui mettre du pwm a condition de mettre en filtre passe bas ^^

le potard offset sert a regle la puissançe mini a envoier a la diode pour qu'elle soit allumee mais ne lase pas encore , en gros ça permet de diminuer le temp de montee et descente de la modulation et donc d'augementer la vitesse de modulation , pas forçement utile pour toi , tu peu laisser cette valeure a zero , ou la mettre juste avant que la diode ne lase , comme ça la diode reste "chaude"

 

[Doctor_itchy]

le drivers de die4laser en compo standart

huuuu


on as tenter de le refaire en compo standart mais

comme le compo equivalent a l'aop utiliser coute "chere" 6€ ! un AD8031 , on as utiliser du lm 393 lm 339 et un lm358 ça fonctionne mais , on ne peu sortire plus de 45ma du drivers !! le gain n'est pas bon il faut absolument l'aop cms d'origine ou sont equivalent , sinon ça ne fonctionne pas et il faut un aop qui fonctionne en single power et sous 5Vdc avec une boucle de gain interne car l'entree inverseuse sert pour l'asservisement en courant !

on peu sans doute avoir le ad8031 en sample mais j'ai pas essaier !

 

[MaX-MoD]

TTL = analogique? Pas dutout, c'est "l'ancienne génération" (avant CMOS) des signaux digitaux (va voir ici: http://digital.ni.com/pub...)

Mais je te l'accorde je me suis planté, on ne peut pas faire varier le signal de 0 à 100% d'intensité
mais une diodes laser ne s'allume qu'à partir d'un certain seuil?
donc peut être bien 0 à 100% de modulation d'intensité lumineuse avec un signal TTL.


L'AOP c'est un AOP rail à rail, rien de sorcier.
<1€...
j'en ai qui trainent ici (samples microchip: MCP6002; samples ON etc.)

rien à voir avec le gain...
il y a un retour (-) par C2, donc l'AOP fonctionne en linéaire.

Ca me semblait bizarre qu'il utilise un AOP 55MHz (80 pour l'AD8031!), d'où le prix, pour le faire fonctionner en linéaire
1MHz (même 100KHz) suffirait plus que largement et réduirait le cout (et plus de références utilisables)
Mais il veut pouvoir moduler la sortie jusqu'à 200KHz (nous on s'en fout pour une CN), d'où ce choix.
à ce prix là (même moins! 0.5$!) il y a des drivers de led 1, 2A et plus beaucoup plus performants

mais le problème c'est de trouver le driver adapté, il y a tellement de références chez tellement de constructeurs que cette abondance de choix est handicapante

 

[Doctor_itchy]

non je n'ais pas dit ttl=analogique

j'ai dit

se n'est pas un drivers TTL mais un drivers ANALOGIQUE !!!

d'origine ne 55mhz oui ,mon soft ma donner le ad8031 comme equivalent et ne mas rien proposer d'autre

sinon il faut que ça module tres tres vite pour l'utilisation que j'en fait

pour les drivers tout fait , oui mais il est parfois et souvent dur d'avoir de tel drivers tout fait !!

 

[MaX-MoD]

Ah ok, autant pour moi.
Pour les drivers de LED, à part les samples, il n'y a pas bcp de ref en stock dans les magasins de composants élec, c'est clair

Mais en commandant en TTL (0 ou 5V) on peut aussi allumer/éteindre la diode, et en PWM (avec passe bas comme tu l'as dit, c'est mieux) on module de 0 à 100% la puissance de sortie

Au fait, dans quelle application tu as besoin de moduler rapidement?
Laisse moi deviner... show laser?

Max

 

[Doctor_itchy]

ta mis dans le mille emile ^^

il faut que la diode ou toute sourçe laser puisse etre modulee rapidement , en gros c'est pour ne pas avoir de trais entre deux forme par exemple

on scanne a 30000 point par seconde et il faut que la diode puisse fonctionner 4fois plus vite que les scanner ! donc il faut de la vitesse , mais en general on est surtout limiter par l'inertie optique du crystal laser , c'est pour ça qu'il y as un offset , pour diminuer cette inertie , mais d'une diode a l'autre l'intertie sera plus forte ou plus faible , et encore plus forte sur des laser pomper ^^ attention la on parle de µseconde voir nano seconde d'inertie !!! qui en graphime peu cree une ligne au lieux d'un point par exemple

pour moduler en linaire avec du pwm oui mais ça se complique , car la diode est deja allummee eteinte avec du pwm ! la seule chose c'est que un drivers TTL ne pourras etre que soit eteind soit allumer , les transistor sont utiliser saturer ! , sur un drivers analogique les transistor sont utiliser en linaire

donc un controle en ttl pwm sur un driver ttl ne fera que du on off , le meme controleur en ttl sur une sourçe en analogique pourras faire du "pseudo" analogique pour peu que le soft le gere en plus !!

l'ideal etant une sortie analogique de dac 8bit vers une entree analogique , le signal analogique ressemble fort a du pwm mais on peu varier sont intensiter general peak !

je sais pas si ta suivit ^^

 

[MaX-MoD]

Sisi j'ai suivi

Sauf ça (^^):

[...] mais on peu varier sont intensiter general peak !

PS: personne a essayé de faire un scanner laser avec des cristaux piezo-électriques?

 

[HoloLab]

PS: personne a essayé de faire un scanner laser avec des cristaux piezo-électriques?

P'tain ce petit MaX-MoD, dès qu'il a fini ses études, je l'embauche dans mon service R&D !!!

@+

 

[oliv]

Je déterre ce vieux post .... s'en est où de la réalisation du laser amateur ????

 

[Charly 57]

.....