50 Watt CO2 Laser – 2015

Der Co2 Laser ist mir über die letzten Jahre zu einem unverzichtbarem Werkzeug für viele Bereiche meiner Hobbyaktivitäten geworden. Gegenüber dem 3D Drucker liefert er schneller preiswertere Prototypenmodelle und gegenüber der CNC Fräse erspart man sich die teilweise sehr komplexe Werkstückaufspannung und die Werkzeugkosten. Sicherlich kann er diese Geräte nicht ganz ersetzen - wenn immer es geht, konstruiere ich heute aber laserfähige Lösungen.

Durch die Vielfalt der bearbeitbaren Materialien kann man mit dem Lasercutter seiner Kreativität freien Lauf lasse. Bei mir schneidet und graviert er Papier, Pappe, MDF, Kraftplex, Sperrholz, Folien oder Plexiglas bis 6 mm Materialstärke und graviert Glas, Keramik, Emailie, Steine und Fliesen. Eine Auswahl meiner Laserpprojekte findet man unter Laser-Cut.

Aufbau und Installation

Da ich wusste, dass der bei Ebay Deutschland bestellte China Laser in einer soliden (großen) Holzverpackung angeliefert wird und ich keinen Ärger mit der Spedition haben wollte, ließ ich ihn mir Anfang 2015 in die Firma schicken. Ausgepackt passte er dann gerade in den kleinen 3er BMW.

Shenhui G350 CO2 Laser im Kofferraum
Shenhui G350 CO2 Laser im Kofferraum

Schon vom Betrieb meiner CNC Fräsen wusste ich, dass solche CNC-gesteuerten X-Y-Z-Maschinen einen leichten Tisch schnell in unangenehme Schwingungen versetzen können. In meinem Keller hatte ich daher für den Laser schon einen soliden Tisch aus Regalprofilen und einer starken OSB Verlegeplatte aufgebaut. Das orange Abwasserrohr führt die Abluft auf kurzem Wege durch das Kellerfenster ins Freie.

Shenhui G350 CO2 Laser im Kofferraum
Shenhui G350 CO2 Laser im Kofferraum

Um den Laser möglichst dicht an die Wand stellen zu können, habe ich den in der Rückwand des Lasers befindlichen blauen Lüfter ausgebaut und direkt in das Abluftrohr integriert. Nach einigem Suchen fand ich passende Adapterstücke im Baumakrt. Der Drehstromlüfter wird per mitgeliefertem Kondensator einphasig versorgt. Hier der Probeaufbau.

Absaugung für Shenhui G350 CO2 Laser
Absaugung für Shenhui G350 CO2 Laser

Die Elektrik des Shenhui 350 Lasers ist recht ordentlich aufgebaut. Ich habe nur die üblichen 2-poligen Amerikanischen 110 Volt Stecker gegen Kaltgerätestecker ausgetauscht und in einer Aluminiumplatte versenkt eingebaut. Da es im Kellerstromkreis keinen FI-Schutzschalter gibt, der Laser aber mit Wasserkühlung arbeitet, habe ich zur Sicherheit noch einen FI im Gerät "versteckt". Die Kiste über dem FI ist das Netzgerät für den CO2 Laser.

Umrüstung mit Kaltgerätestecker und FI-Schutzschalter
Umrüstung mit Kaltgerätestecker und FI-Schutzschalter

Der Laser ist mit einem gut ablesbaren Farbdisplay ausgestattet. Die Menüführung ist logisch und einfach aufgebaut. Vom Computer aus erreicht man den Laser per USB oder LAN Kabel. Man kann aber auch direkt von einem USB Stick oder aus dem integrierten Speicher der Lasersteuerung drucken.

Interessant auch das Prüfsiegel aus China mit dem Prüfdatum 30.10.2014. Mir wurde das Gerät am 06. Januar aus dem Englischen Ebay Lager des Händlers geliefert.

Shenhui G350 CO2 Laser mit Farbdisplay
Shenhui G350 CO2 Laser mit Farbdisplay

Der Spiegelkopf des Lasers hat werksseitig einen Verfahrweg von 300 x 500 mm. In der Firmware konnte ich das auf 305 x 510 mm erweitern. In den großen Innenraum des Laser kann problemlos Rohmaterial von ca. 360 x 570 mm eingelegt werden. Die in der Höhe verstellbare, geschlitzten Tischplatte ist nicht als direkte Ablage für das zu schneidende Material geeignet, da die Verbrennungsrückstände nicht frei aus dem Material austreten können. Eine schnelle Verschmutzung des Hubtisches und starke Schmauchspuren auf der Materialunterseite wären die Folge.

Shenhui G350 CO2 Laser – Arbeitsraum
Shenhui G350 CO2 Laser – Arbeitsraum

Als Schneidunterlage verwende ich ein Wabenblech, das für Sandwitchstrukturen im Flugzeugbau und im Rennsport verwendet wird. Die Verbrennungsgase können hierdurch gut abziehen. Die Bleche werden in zusammengefalteter Form angeliefert – siehe unten im Bild. Die für den Laserstrahl „sichtbare“ Wabenstärke beträgt lediglich 0,05 mm.  Auf dieser kleinen Kontaktfläche zum Werkstück können sich folglich nur sehr wenig Verbrennungs­rückstände ablagern. Die Bildung von Schmauchspuren auf den Werkstückunterseiten wird auf ein Minimum begrenzt

Shenhui G350 CO2 Laser mit Wabenrost als Werkstückauflage
Shenhui G350 CO2 Laser mit Wabenrost als Werkstückauflage

Für die Wasserkühlung des CO2 Laser befand sich im Lieferumfang eine Teichpumpe. Bei ersten Tests habe ich normales Leitungswasser und einen 5 Euro Plastik-Mülleimer mit Deckel als Kühlwasserbehälter verwendet und darin die Teichpumpe versenkt. Lasert man durchgehen länger als 60 Minuten erwärmt sich das Wasser so stark, dass selbst in meinem kühlen Altbaukeller ein Abfall der Laserleistung zu verzeichnen ist. Den hier gezeigte Wärmetauscher kühle ich nur im Sommer zusätzlich mit einem großen PC Lüfter.

Wasserkühlung

Zur Vermeidung einer möglichen Algenbildung und als Frostschutz habe ich dem Leitungswasser später PKW Frostschutzmittel beigemengt.

 

 

Als mein Freund von meinem neuen Laser hörte, durfte ich ihm gleich ein paar Modellbahnhäuser aus Pappe schneiden. Diese Passgenauigkeit ist schon sehr beeindruckend. In der mitgelieferten RDWindows Schneid-Software kann dazu die Strahlbreite materialgerecht angepasst werden.

Modellbahnhaus aus Pappe
Modellbahnhaus aus Pappe

Für die Platinenfertigung zu meinem Wood-Walker Robotterprojekt sind auf meinem Laser schon einige SMD Lötpastenschablonen aus Folie und Papier entstanden. Diese Aufnahme zeigt außen den foot print für einen ATMEL 32U4 Prozessor mit 0,8 mm Anschlussabstand. Die Schlitze für die Lötpaste sind also ca. 0,45 mm breit, die Stege dazwischen 0,35 mm. In der Mitte sieht man das Muster für einen Motortreiber mit 0,6 mm Anschlussabstand, dort dann mit 0,3 mm schmalen Schlitzen.

SMD Lötpastenschablone
SMD Lötpastenschablone

Dieses Video zeigt den Schneidvorgang in Fotopapier. Benötigt man die Schablone nur für 1 oder 2 Platinen, genügt kunststoffbeschichtetes Fotopapier völlig!

Und natürlich habe ich auch schon viele Teile für meinen Wood-Walker Roboter aus 4 mm starkem Buchensperrholz geschnitten und beschriftet.

Wood-Walker Robot
Wood-Walker Robot

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