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Erfahrungsbericht semiprofessioneller Lasercutter aus China
Einen Lasercutter, der dem K40 aus China sehr ähnlich ist, hatte ich bereits erprobt und war nicht
zufrieden: Für 350 Euro, die der K40 in etwa derzeit kostet,
ergattert man nur eine Minimalausstattung mit 40 W-Laserleistung,
30 cm × 20 cm Arbeitsfläche und manueller
Leistungskontrolle. Mein Modell bot sogar schon eine einfache
Höhenverstellung, die in der Regel fehlt.
Eindrucksvolle
technische Daten
Für
etwas über 1000 Euro bekommen Sie eine große Laser
engraving machine, die kaum noch Wünsche offen lässt und
sich für den semiprofessionellen Einsatz eignet: mitgelieferte
Rotationseinheit, elektrische Höhenverstellung,
Positionierungslaser, AirAssist, PWM-Steuerung, größerer
Arbeitsbereich und etwas mehr Leistung. Vielleicht die richtige Wahl,
nach dem ich den Versa VLS 2.30 vor einiger Zeit verkauft habe?
Obwohl
man natürlich gleich vorweg einwenden muss, dass das Modell in
der EU streng genommen nicht (gewerblich) eingesetzt werden darf und
keine Zulassung besitzt. Auch hierbei handelt sich somit nur um ein
Gerät für ambitionierte und in gewissem Grad
abenteuerlustige Anwender.
Das
Gerät spielt mit einem 50 W-Laser und Abmessungen von ca.
1020 mm × 650 mm × 630 mm
schon in der oberen Liga und bietet eine Arbeitsfläche von
500 mm × 300 mm. Da sich sämtliche
Frontklappen mit einem Handgriff entfernen lassen, sind auch größere
Platten, die dann vorne herausragen, kein Problem – aber
Vorsicht: der Laserstrahl kann dann entweichen. Das Gerät
entspricht der Lasersicherheitsklasse 4: Also unbedingt eine
geeignete Schutzbrille tragen!
Eine
im hinteren Teil quer montierte, wassergekühlte CO2-Röhre
mit 50 W verrichtet die Arbeit. Es gibt auch Maschinen mit
stärkeren Laserröhren (60–130 W), die dann
teilweise am rechten Rand herausragen und von einem Erker-ähnlichen
Gehäusesegment geschützt werden. Mehr Leistung als 50 W
ist aber nur sinnvoll, wenn Materialien mit mehr als ca. 4 mm
geschnitten werden sollen und die Maschine täglich im Einsatz
ist, so dass die eingesparte Arbeitszeit (aufgrund der möglichen
höheren Verfahrgeschwindigkeit) ausschlaggebend ist.
Mit
den Bedienelementen und dem großen Display des Controller
RDC6442S lassen sich Jobs verwalten und Einstellungen direkt am Gerät
vornehmen.
Der
xy-Koordinatentisch ist aus stabilen Profilen mit Gleitschienen statt
Rundstäben aufgebaut, auf denen die Austrittsoptik von zwei
Schrittmotoren mit Riemenantrieb bewegt wird. An der Optik befinden
sich ein Laserpointer zur Positionserkennung und eine Luftdüse
für den Air-Assist, der Rauch vom Arbeitspunkt wegbläst.
Energieführungsketten sorgen für Ordnung an den Achsen und
reduzieren Kabelbrüche. Zur Erkennung der Nullposition gibt es
zwei kontaktlose Schalter, so dass die Mechanik nicht brachial gegen
den Endanschlag gefahren wird.
Sehr
praktisch ist der um etwa 20 cm elektrisch höhenverstellbare
Arbeitstisch, damit der Fokus bequem eingestellt werden kann. Zum
mitgelieferten Zubehör gehört unter anderem eine einfache
Tauchpumpe für die Wasserkühlung, eine Kolbenpumpe für
den Air-Assist, ein etwa 150 cm langer Abluftschlauch für
den in die Maschine integrierten Lüfter, weitere Montageteile
und eine CD mit einer Raubkopie von Corel Draw.
Besonderen
Wert bei der Kaufentscheidung wurde auf den Controller für den
Laser und die Schrittmotoren gelegt. Einfache Controller sind
fehleranfällig bei der Ausführung der Jobs und bieten oft
nur einen Anschluss zum PC. Viele Anwender nutzen gerne die
(kostenpflichtige) Software LightBurn, so dass der Controller hierzu
kompatibel sein sollte und nicht nur mit der proprietären
Software des Herstellers funktioniert. LigtBurn gibt es auch für
Windows und Linux und bietet mehr Funktionen, als das mitgelieferte
RDWorks, welches aber alle Mindestanforderungen erfüllt. Das
verbaute Modell RDC6442S-B von RuiDa Technology bietet ein grafisches
Display zur Steuerung und Konfiguration der Maschine . Über
dieses ist die Verwaltung von Aufträgen möglich, die auf
der Maschine oder einem USB-Stick gespeichert wurden. Zudem zeigt es
den Fortschritt des aktuellen Jobs. Der Controller unterstützt
die Ansteuerung des Lasers mit PWM, so dass in der Grafikvorlage
durch verschiedene Farben festgelegt werden kann, mit welchen
Parametern gearbeitet wird, wodurch der Arbeitsaufwand sinkt und die
Wiederholgenauigkeit steigt, wie Ihnen das folgende
Anwendungsbeispiel noch zeigen wird. Bei PWM-tauglichen Controllern
erfolgt die Regelung durch die Software anhand der von Ihnen
gewählten Einstellungen. Bei Maschinen wie dem K40 ohne
PWM-Steuerung müssen Sie die Leistung des Lasers ansonsten
manuell mit Hilfe einer analogen oder digitalen Anzeige passend zum
bearbeiteten Material und der Arbeitsgeschwindigkeit am Gerät
einstellen.
Die
Elektroinstallation wirkt erstaunlich ordentlich für ein
chinesisches Produkt. Die (fürs Foto geöffnete) Abdeckung
oben rechts wird für längere Laserröhren benötigt.
Im oberen Bereich sind die zwei Treiber für die Schrittmotoren
mit den Dipschaltern. Ob es sinnvoll ist, die blaue Schutzfolie vom
Netzteil abzuknibbeln sei dahingestellt.
Überraschend
beim Auspacken der Maschine war, dass kein Wabengitter für den
Arbeitstisch mitgeliefert wurde. Material sollte beim Schneiden nie
direkt auf dem Arbeitstisch liegen, da es sonst zu Aufschmelzungen an
Schnittkanten kommt. Dafür lag allerdings eine große und
stabil gebaute Rotationseinheit im Wert von etwa 70 Euro bei,
mit der sich zylindrische Objekte bearbeiten lassen, in dem die
Steuerung der y-Achse an die Einheit angeschlossen wird – so
viel zu den Artikelbeschreibungen auf ebay…
Augen auf beim
Kauf
Das
abgebildete Modell besitzt keinerlei Modellnummer, so dass Sie sich
bei den Online-Händlern anhand der Fotos und technischen Daten
orientieren müssen – wobei beides vor allem bei
chinesischen Anbietern oft untereinander kopiert wird und selten
vollständig ist oder stimmt. Legen Sie besonderes Augenmerk auf
das abgebildete Bedienfeld: Es gibt ähnlich aussehende (mehr
Tasten, andere Anordnung), die dann aber einen anderen Controller
nutzen. Die Farbe der Gehäusebleche kann bei einigen Anbietern
je nach Geschmack gewählt werden und spielt keine Rolle.
Trotz
der Behauptung aller Anbieter und der zahlreichen Aufkleber, besitzt
das Gerät keine CE-Kennzeichnung und kann aus vielen Gründen
niemals eine bekommen. Folglich werden Sie ihn kaum durch den Zoll
bekommen, wenn der Lasercutter aus einem Drittland geliefert wird.
Achten Sie also darauf, dass der Artikelstandort in Deutschland oder
einem EU-Land liegt (oft ist es Buchholz bei Hamburg oder Tschechien
und vermeiden Sie aufgrund des Brexit Großbritannien).
Die
Maschine kommt gut verpackt in einer Sperrholzkiste mit
Palettenunterbau und wird von einer Spedition geliefert. Als
Privatkäufer haben Sie theoretisch Anspruch auf Lieferung bis
hinter die Wohnungstür, wenn (und das ist nie der Fall) der
Anbieter nichts anderes rechtskräftig angibt. Allerdings kümmert
das weder den Verkäufer in China noch den Speditionsfahrer: Er
wird die (mit einem Gewicht von 100 kg deklarierte) Kiste
einfach an der Bordsteinkante abkippen und sich den Empfang
quittieren lassen – Diskussion nutzlos. Zwei kräftige
Träger sollten also bereitstehen, um Ihre Neuerwerbung
anschließend zum Bestimmungsort zu tragen – von einem
Transport mit Sackkarre ist abzuraten.
Aufbauen der
Maschine
Blick
in den geöffneten Lasercutter bei abgenommenen Blenden. Eine
selbstgebaute Unterkonstruktion bietet Platz für Material und
die Pumpen.
Die
Wartezeit bis zur Lieferung können Sie vertreiben, indem Sie
einen geeigneten Unterbau in der Größe von ungefähr
1100 mm × 700 mm × 600 mm
(BTH, Höhe inklusive stabiler, weicher Rollen) bauen. OSB- oder
Siebdruckplatten mit etwa 20 mm Stärke sind optimal
(benutzen Sie kein Preßspan). In die Rückwand sägen
Sie ein paar Löcher für Stromkabel und die Schläuche
und ein paar Fächer nehmen später das Material auf.
Die
stets mitgelieferten grottenschlechten Kolben-Luftpumpen sind laut
und vibrieren stark. Es lohnt sich, für etwa 80 Euro eine
hochwertige Membranpumpe wie die AuquaForte/Hailea V-60 anzuschaffen,
die fast lautlos arbeitet.
Damit
der Laserstrahl nicht auf der Oberfläche des Arbeitstisches
reflektiert wird, benötigen Sie ein Wabengitter (honeycromb).
Die Preise bei deutschen Anbietern sind unverschämt hoch, so
dass sich eine Bestellung bei Aliexpress mit Lieferung aus China
lohnt, was allerdings etwas Zeit kostet. Erstaunlicherweise gibt es
keine passenden Größen, denn die Modelle mit
330 mm × 530 mm sind unpassend, weil davon
der Rahmen mit ca. 40 mm abzurechnen ist. Wie sich aber
zeigte, offerieren fast alle Anbieter eine individuelle
Maßanfertigung auf Anfrage, die nicht teurer ist. Ein extra
angefertigtes Wabengitter in der Größe 550 mm × 350 mm
(mit Rahmen) kostet inklusive Versand um die 45 Euro.
Der
Aufbau des Lasercutters ist einfach, da er komplett vormontiert ist.
Für die Wasserkühlung benötigen Sie ein
(geschlossenes) Gefäß mit etwa 5–10 l
destilliertem Wasser, dem Sie ein Anti-Algenmittel aus dem
Teichbedarf beigeben. Sie können auch einen kleinen Schluck
Chlor zufügen. Die Tauchpumpe wird ebenso wie die Luftpumpe
hinten über die beigefügten Schläuche angeschlossen.
Wenn Sie die Stromstecker in die (unsicheren) US-Steckdosen an der
Maschine einstecken, können Sie die Geräte über die
Schalter am Lasercutter schalten. Das zusätzliche Erdungskabel
ist nicht unbedingt erforderlich, da die Kaltgerätebuchse einen
Schutzkontakt besitzt, aber im gewerblichen Einsatz vorgeschrieben.
Lassen Sie beide Pumpen laufen, um die Kreisläufe auf Dichtheit
zu prüfen und damit sich die Kühlschlangen in der
Laserröhre füllen. Eine Gummimatte, wie sie auch als
Unterlage für Waschmaschinen im Baumarkt erhältlich ist,
dämmt die Vibrationen und Geräusche weiter, so dass die
Anlage durchaus auch in der Wohnung betrieben werden kann.
Der
mechanische Aufbau erweckt einen hochwertigen Eindruck. Reinigen Sie
die drei Spiegel der Laserstrahlumlenkung vor dem ersten Einschalten
Es
ist wahrscheinlich, dass der Arbeitstisch nicht exakt parallel zur
xy-Achse des Laseraustritts ausgerichtet ist. Verschieben Sie bei
ausgeschalteter Maschine die Optik an den Achsen in die vier Ecken
und messen Sie den Abstand zwischen Tischoberfläche und unterem
Lichtaustritt. Gibt es Abweichungen, lockern Sie im unteren
Gehäusebereich den Riemenspanner für die Höhenverstellung
und drehen Sie die einzelnen Gewindestäbe, bis alle Abstände
gleich sind. Spannen Sie den Riemen wieder – ohne dabei die
Gewindestangen zu verdrehen. Alternativ können Sie auch die
Madenschrauben der Rollen an den Gewindestangen lösen, das
Niveau korrigieren und dann die Schrauben wieder festziehen. Die
Schutzfolie vom Arbeitstisch geht nur mühsam ab – mit dem
Haarfön aufgewärmt, geht es etwas leichter.
Gefährliche
Sicherheitsmängel
Der
Lasercutter hat zwei gravierende Sicherheitsmängel, die Sie
beheben sollten. Der erste wurde nur entdeckt, weil ich neugierig auf
das Leuchtmittel der Innenraumbeleuchtung war: Am eigenen Leibe
dürfte ich schmerzhaft erfahren, dass am linken Ende die
Netzspannung offen an Steckkontakten anliegt. Ziehen Sie deshalb den
Netzstecker ab und hebeln Sie die Beleuchtung aus den Halteclips. Die
Kontakte können Sie mit Silkonkleber (der mitgelieferte zur
Abdichtung der Schlauchverbindungen ist optimal) oder
Schrumpfschlauch isolieren.
Das
offene Ende der LED-Leiste muss unbedingt gegen Berührung
isoliert werden, weil hier 230 V anliegen.
Auch
die Kabeldurchführung des Netzkabels zur Leuchte ist
unprofessionell, da das Loch scharfkantig ist und so das Kabel mit
der Zeit durchgescheuert werden kann. Hier hilft ein Klecks
Silkonkleber ins Bohrloch.
Der
Controller unterstützt verschiedene Überwachungsfunktionen.
So befindet sich beispielsweise ein Durchfluss-Sensor im
Wasserkreislauf. Tritt ein Leck auf oder ist ein Schlauch abgeklemmt,
wird ein Alarm ausgelöst und der Laser ausgeschaltet. Es fehlt
allerdings ein Deckelschalter, der beim Öffnen den Laser
abschaltet. Die zugehörige Kontrollfunktion ist im Controller
vorhanden aber deaktiviert. Der Schalter ist zwar vorgeschrieben aber
eine unmittelbare Gefahr geht vom Fehlen nicht aus - dennoch kann es
nichts Schaden, ihn nachzurüsten.
Sie
können einen einfachen Schnappschalter mit Hebel verbauen oder
etwas eleganter einen nur wenig teureren induktiven Näherungsschalter
benutzen, wie er auch für die Erkennung der Nullpositionen
verbaut wurde. Ein PL-05N NPN-Typ ist geeignet und lässt sich
mit zwei Schrauben innen am Gehäuse befestigen, so dass er
geschlossen ist (die rote LED im Sensor leuchtet), wenn der Deckel
geschlossen ist. Sobald der Deckel angehoben wird, soll der Kontakt
unterbrochen werden. Das dreiadrige Kabel wird an den Steckerblock
CN2 des Controllers angeklemmt.
Ein
Deckelschalter sollte nachgerüstet werden: Beispielsweise ein
induktiver Näherungssensor.
Der
Deckelschalter wird mit dem Controller verbunden: GND (Blau), DrProc
(Schwarz) und +24V (Braun).
Die
rot beleuchteten Netzschalter an der rechten Seite sind eher minderwertig und neigen stark
zum Prellen, was durchaus die Polyfuse-Sicherungen in den Netzteilen
auslösen kann. Es lohnt sich, die Schalter deshalb bei
Gelegenheit gegen hochwertige (Typ DPST) beispielsweise von Marquardt
auszutauschen.
Anpassungen in
RDWorks
Daten
können an den Lasercutter per USB-Stick oder von einem PC aus
übertragen werden. Dabei können Sie zwischen USB und
Ethernet als Verbindungstechnik wählen. Die IP-Adresse und
Subnet-Maske können Sie über das Display am Gerät
ändern. Auf dem PC installieren Sie für die ersten Schritte
die Software RDWorks von Ruida (Download siehe Soft-Link) und
verbinden den Lasercutter (Steckplatz „USB Interface“)
per USB mit dem Computer. Die Nutzung über einen Druckertreiber
von jeder beliebigen Software aus ist nicht möglich – das
ist dann wohl doch nur professionellen Geräten von
Markenherstellern vorbehalten.
Es
reicht, wenn Sie erst einmal nur den Schalter Main an der
Maschine einschalten. Die Achsen werden in die Nullposition gefahren
und der Controller ist bereit. Mit den Cursor-Tasten können Sie
die Achsen bewegen.
Nach
dem Start der Software wählen Sie unten rechts bei Device die
Einstellung USB:Auto. Der Lasercutter sollte automatisch erkannt
werden. Andernfalls kontrollieren Sie die Meldungen im Gerätemanager
von Windows und konsultieren Sie das Handbuch.
Passen
Sie die Oberfläche von RDWorks an den Lasercutter an, in dem Sie
die Menüpunkte Model/644XS und Help/Language/English
aktivieren. Weitere Einstellungen zeigen Ihnen die Screenshots.
Über
Config/Page Setting stellen Sie ein, wie groß die Arbeitsfläche
ist: 500 und 300 mm
Bei
Config/System Setting stellen Sie ein, wo sich der Ursprung befindet:
Links oben bei Laser head und Axis Y Mirror sind zu aktivieren.
Damit
der nachgerüstete Deckelschalter auch vom Controller unterstützt
wird, müssen Sie dessen Konfiguration anpassen. Dies geht nur
über die Software: Rufen Sie File/Vendor settings auf und
geben Sie anschließend das Kennwort „RD8888“ ein (weitere Paßwörter sind: „CC8888“ für Einstellungen am Display und „HF8888“ für das Zurücksetzen der Werkseinstellungen).
Anschließend wird der Dialog für die Einstellungen
gezeigt. Klicken Sie zuerst auf Read, um die aktuellen
Parameter von der Maschine abzurufen. Wechseln Sie dann in die Rubrik
Other und aktivieren Sie die Option Enable protect. Mit
Write schreiben Sie die Änderungen zurück auf den
Controller und Sie können die Einstellungen verlassen.
Von
RDWorks aus können Sie die Gerätekonfiguration ändern,
um beispielsweise die Überwachung des Deckelschalters zu
aktivieren oder Betriebsdaten auszulesen.
Am
Kontrolldisplay drücken Sie Z/U, um das Menü zu öffnen.
Mit den Cursortasten Auf und Ab blättern Sie durch die Einträge.
Im Bereich Language können Sie die Sprache ändern –
hier wird weiterhin Englisch benutzt. Wählen Sie den Bereich
Diagnoses und drücken Sie Enter. Neben den Einträgen
„Water prot1“ und „Protection 1“ wird
ein rotes Quadrat angezeigt (eventuell müssen Sie den Deckel
einmal etwas öffnen – wohl ein Fehler in der
Controllerfirmware). Sobald Sie den Deckel öffnen, wird das
Quadrat daneben grau. Schalten Sie die Wasserpumpe ein, dann wird
auch dieser Alarm aufgehoben. Mit Esc gelangen Sie wieder zurück
zum Hauptbildschirm. Wird während der Jobbearbeitung der Deckel
geöffnet, wird der Laser ausgeschaltet und der Kopf bleibt
stehen. Nach dem Schließen wird durch Drücken von Enter
der Job nahtlos fortgesetzt.
Vorlagen
erstellen
Als Vorlagen für den Lasercutter werden Vektorgrafiken benötigt.
Linien können als Schnitte ausgeführt werden, die das
Material komplett durchtrennen oder markieren eine eingeschlossene
Fläche, die graviert wird, bei der nur die Oberfläche des
Materials abgetragen wird. Möchten Sie Buchstaben ausschneiden,
muss die Grafiksoftware den Text in Pfade konvertieren, so dass Sie
die Füllung löschen können. Grundsätzlich sollten
alle Objekte in Pfaden konvertiert werden, da die meisten älteren
Dateiformate keine geometrischen Formen kennen, die keine grafischen
Primitive wie Kreise und Linien sind. DXF (Drawing
Interchange Format) bereitet beispielsweise
bei Splines und Schriftarten oft Probleme.
Mit
welcher Software Sie arbeiten, spielt keine Rolle. Rudimentäre
Vorlagen lassen sich in RDWorks erstellen aber Inkscape, Corel Draw
oder Illustrator sind geeigneter. Die Grafikdatei muss abschließend
aber in RDWorks (oder LightBurn) importiert werden. Von der Software
werden die Daten direkt an den Laser gesendet.
Ärgerlich
ist, dass es kein Dateiformat für Vektorgrafiken gibt, das
fehlerfrei und problemlos von allen Programmen unterstützt wird,
obwohl Formate wie die Hewlett Packard Graphics Language (HP-GL)
schon vor über 40 Jahren eingeführt wurden. RDWorks
unterstützt von den bekannteren Formaten nur PLT, WMF/EMF und
DXF. Am besten eignet sich noch DXF von AutoCAD. Allerdings
unterscheidet sich das Format stark in den einzelnen Versionen. Beim
Export oder Import können je nach Software und
Dateiformatversion Elemente falsch dargestellt werden oder fehlen.
Von daher ist immer ein genauer Vergleich der in RDWorks importierten
Grafik mit dem Original durchzuführen – ein echtes
Problem, wenn Sie die Vorlage nicht selbst erstellt haben, sondern
aus einer anderen Quelle beziehen. Seit vielen Jahren erfreut sich
Corel Draw großer Beliebtheit als Konvertierungstool, weil es
sehr viele Formate unterstützt und die exportierten Dateien kaum
Probleme bereiten.
Parameter für den Laser ermitteln
Für jedes Material (Werkstoff, Farbe und Stärke) müssen
Sie experimentell ermitteln, mit welchen Parametern der Lasercutter
das gewünschte Resultat liefert: Schnitt oder Gravur. Die
Ausgangsleistung sollte möglichst nicht immer 100% betragen,
sondern eher nur 70–80%, weil das die Lebensdauer der Röhre
verlängert. Als kleinsten Wert unterstützt der Controller
RDC6442S-B nur 11%. Kleinere Werte führen dazu, dass gar keine
Leistung abgegeben wird. Der zweite Parameter ist die
Bewegungsgeschwindigkeit. Sehr schnelle Bewegungen führen zu
Ungenauigkeiten vor allem beim Gravieren.
Einige Controller bremsen die Optik abrupt ab, was zu mechanischem
Verschleiß und weiteren Ungenauigkeiten führt. Der hier
genutzte Controller bremst den Kopf über eine Rampenfunktion
weich ab. Je schneller die Grundbewegung ist, desto länger wird
die Rampe, was bedeutet, dass Sie mehr Platz zwischen dem Rand der
Arbeitsfläche und den mechanischen Gerätegrenzen benötigen.
Reicht der Platz nicht aus, gibt es eine Fehlermeldung im Display.
Im Internet gibt es Vorlagen, mit denen Sie übliche
Parameter-Kombinationen auf einem Werkstück ausprobieren können,
um sich dann für die optimalen Werte zu entscheiden.
Weil
der Controller die Leistung des Lasers steuern kann, ist es möglich,
in einer einzelnen Datei und mit nur einem Auftrag verschiedene
Parameter anzuwenden. Dazu werden unterschiedliche Farben für
die Linien oder Rasterbilder benutzt. Für jede (beliebige) Farbe
kann dann in RDWorks die Leistung und die Geschwindigkeit eingestellt
werden.
Wählen
Sie in RDWorks File/Import, um die vorbereitete Grafik zu
importieren. Die Grafik ist markiert (rote Linien), so dass Sie mit
Draw/Arrange/Top left das Bild oben links in die Ecke (den
Ursprung) verschieben. Sobald Sie außerhalb auf eine freie
Fläche klicken, wird die Markierung aufgehoben und Sie sehen die
Linienfarben.
Eine
mehrfarbige Vorlage wurde importiert. Rechts am Fensterrand werden
die Laserparameter zugewiesen.
Für
jede Farbe werden Parameter vergeben, die Sie am rechten Fensterrand
sehen. Mode gibt die Ausführungstechnik an: „Cut“
bedeutet Schnitt, und „Scan“ steht für Gravieren.
Speed und Power (als Prozentwert) sind selbsterklärend
und nur die Farben, bei denen in der Spalte „Output“ der
Wert „Yes“ steht, werden tatsächlich auf dem Laser
ausgeführt.
Klicken
Sie doppelt auf eine der Farbflächen in der Tabelle, um die
Parameter zu ändern. Im Dialogfenster Layer Parameter können
Sie die Werte anpassen. Is Output, Speed, Processing
Mode und Min/Max Power (nur bei Zeile 1) sind wichtig.
Tragen Sie beim Schneiden und Gravieren unbedingt bei Min und
Max Power den gleichen Wert ein. Bei Bildern mit Graustufen
legen Sie den Bereich fest, mit dem die Leistung variiert werden
soll.
Der
Dialog Layer Parameter übernimmt nicht den Wert eines Feldes, in
dem noch der Cursor steht, wenn Sie einfach Return drücken.
Klicken Sie auf OK oder wechseln Sie mit Tab ein Feld weiter.
Das
gelaserte Objekt sollte erst zum Schluss aus dem Material
ausgeschnitten werden, da es beim Herausfallen meistens etwas
verrutscht. Legen Sie dazu einen extra Pfad an, dessen Farbe Sie ganz
nach unten in der Liste der Layer schieben. Wenn Sie wollen, können
Sie den Auftrag über File/Save im RDWorks-Dateiformat
speichern, um ihn später erneut zu benutzen.
Feuer frei!
Sind
alle Einstellungen getroffen, kann der Job an den Lasercutter
übergeben werden. Schalten Sie zuerst die Maschine komplett ein
(alle vier Netzschalter an der Seite). Führen Sie den
Abluftschlauch gegebenenfalls aus einem Fenster. Platzieren Sie das
Material auf dem Wabengitter und bewegen Sie den Laseraustritt mit
den Cursortasten am Display in die linke obere Ecke des Materials.
Der
Fokus muss durch Verändern der Höhe des Arbeitstisches
möglichst präzise eingestellt werden. Dazu wurde eine
kleine Plastiklehre (typischerweise an einem roten Geschenkband)
mitgeliefert. Halten Sie die Lehre (schmale Längsseite) zwischen
die untere Austrittsöffnung des Lasers und das Material und
verstellen Sie die Tischhöhe, bis die Lehre gerade noch frei
beweglich ist.
Der
Fokus ist mit Hilfe der Abstandslehre immer zuerst einzustellen.
Deutlich zu sehen auch der Luftanschluss für den Air-Assisst
(gegebenenfalls die Einstellschraube öffnen, wenn unten keine
Luft austritt) und der rote Positionierungslaser.
Wenn
Sie auf die Taste Pulse drücken, wird bei geschlossenem
Deckel ein kurzer schwacher Laserimpuls ausgegeben, so dass Sie die
Position prüfen und ggf. auch den roten Positionslaser
ausrichten können.
Drücken
Sie einmal auf die Taste Origin. Damit verlegen Sie den
Achsenursprung an die aktuelle Position. Die Nullposition links oben
in RDWorks entspricht jetzt der Position der Maschine. Sobald Sie in
RDWorks unten rechts im Bereich Laser work auf die
Schaltfläche Start klicken, wird der Auftrag an den
Lasercutter übertragen und gestartet. Auf dem Display sehen Sie
den Fortschritt.
Rotationseinheit
einrichten
Dank
der beiliegenden Rotationseinheit können auch zylindrische
Objekte bearbeitet werden. Zuerst einmal muss ausgerechnet werden,
wie viele Schritte der Motor an der Einheit ausführen muss, um
die Rollen einmal um 360° zu drehen.
Die
Typnummer 23HD450Y-31A1 am Motor führt leider zu keinem
Datenblatt. Allerdings lässt die 23 am Anfang darauf schließen,
dass es sich vermutlich um einen Motor vom Typ NEMA 23 handelt.
Diese weisen einen Schrittwinkel von 1,8° auf, benötigen
also 200 Schritte für 360° (360 / 1,8). Die
Motortreiber im Lasercutter generieren Mikroschritte, bei denen die
Achse um kleinere Winkel gedreht wird. Ein Blick ins Technikabteil
auf die Dipschalter am Treiber vom Typ M542C zeigt, dass von den acht
Schaltern alle bis auf Nummer 7 auf Off stehen. Im Datenblatt zum
Treiber informiert eine Tabelle darüber, dass diese Einstellung
zu 25 Mikroschritten führt. Somit ergibt sich, dass 5000
Mikroschritte (200 × 25) eine Umdrehung der
Motorachse bewirken.
Auf
die Motorachse ist ein Riemenrad mit 20 Zähnen montiert,
das über einen Riemen die erste Rolle mit einem Riemenrad mit
32 Zähnen antreibt (die beiden weiteren Rollen sind 1:1
übersetzt), was ein Übersetzungsverhältnis von 1,6
(32 / 20) ergibt. Das bedeutet, dass die Software 8000
(5000 × 1,6) sogenannte Kreisimpulse (circle pulses)
für eine komplette Drehung ausgeben muss. Messen Sie bei der
Gelegenheit noch den Durchmesser der drei Antriebsrollen (es dürften
25 mm sein) – den Wert benötigen Sie später
noch.
Übersetzung
des Riemenantriebs an der Rotationseinheit, die in der hinteren Ecke
am Deckelscharnier angeschlossen wird.
Um
die Rotationseinheit anzuschließen, schalten Sie zuerst die
Maschine aus (sehr wichtig!). In der hinteren rechten Ecke befindet
sich eine Buchse in die der Anschluss des Schrittmotors für die
y-Achse gesteckt ist, Drehen Sie die Überwurfmutter ab, ziehen
Sie den Stecker ab und legen ihn so zur Seite, dass er nicht die
Bewegung des Schlittens behindert. Legen Sie die Rotationseinheit auf
den Arbeitstisch (ohne Wabengitter) – dazu müssen Sie den
Tisch ein ganzes Stück absenken. Schließen Sie das Kabel
des Schrittmotors der Rotationseinheit an die Buchse (führen Sie
das Kabel hinter dem Schlitten der x-Achse entlang). Die
Rotationseinheit muss so parallel wie möglich zur x-Achse
liegen.
Sobald
Sie den Hauptschalter aktivieren, versucht der Controller die Achsen
in die Home-Position zu verschieben. Dabei drehen sich bereits die
Rollen. Allerdings bewegt sich der Schlitten entlang der y-Achse
nicht und erreicht nicht den Endschalter. Schieben Sie deshalb die
x-Achse sanft nach hinten bis zum Anschlag (der Induktionsschalter
leuchtet) und dann wieder ein paar Zentimeter zurück. Mit den
Cursortasten Auf und Ab drehen Sie die Rollen, bis im Display bei „Y“
der Wert 0 steht. Markieren Sie mit einem Stift die Stellung
einer der Rollen, um später einmalig zu prüfen, ob sie sich
wirklich um 360° dreht.
In
RDWorks sind ein paar Einstellungen erforderlich, damit die zuvor
berechnete Schrittzahl passt und die Ausgabe nicht verzerrt wird.
Ändern Sie bei Config/System Setting die Orientierung des
Lasers so, wie abgebildet. Über Config/Page
Setting können Sie die Arbeitsfläche an Ihr Objekt
anpassen. Die Höhe errechnet sich aus dem Durchmesser
multipliziert mit Pi (3,14).
Einstellungen
für die Rotationseinheit. Der grüne Punkt an der
auszugebenden Grafik zeigt an, welchen Punkt der Laser als Ursprung
(Origin) nutzt.
Am
rechten Fensterrand von RDWorks (dort wo Sie die Layer-Parameter
einstellen), wechseln Sie auf die Registerkarte User.
Klicken Sie auf Read, um die aktuellen Werte von der Maschine
auszulesen. Speichern Sie sicherheitshalber die Werte mit Save
als Backup auf Ihrem PC. Scrollen Sie ganz nach unten zum Bereich
Rotating. Bei Enable Rotating stellen Sie die
Einstellung auf Yes. Tragen Sie bei Circle pulse die
zuvor berechnete Anzahl benötigter Mikroschritte ein (8000) und
bei Diameter den Umfang der Rollen (25) – dadurch kann
RDWorks die Maßhaltigkeit der Vorlage gewährleisten.
Klicken Sie auf Write, um die Einstellungen auf der Maschine
zu speichern. Klicken Sie danach rechts neben Test auf das
(leere) Feld. Sie werden nach der Geschwindigkeit gefragt (belassen
Sie es bei 50 mm/s) und anschließend drehen sich die
Rollen. Prüfen Sie anhand der angebrachten Markierung, ob exakt
eine ganze Umdrehung zurückgelegt wurde. Andernfalls müssen
Sie die Schrittzahl und den Durchmesser überprüfen.
Auf
der Registerkarte User werden die Einstellungen für die
Rotationseinheit vorgenommen. Auf der Registerkarte Output gibt es
die gleiche Funktion, die sich aber in der hier genutzten
Softwareversion nicht aktivieren lässt.
Für
konische Objekte lässt sich mit dem Lasercutter aus Graupappe
schnell ein Ausgleichsstück fertigen – der Laserstrahl ist
dann zwar nicht genau fokussiert aber das ist meistens kein Problem.
Jetzt
ist alles vorbereitet und Sie können mit der Nutzung der
Rotationseinheit beginnen. Das Werkstück wird auf zwei der
Antriebsrollen gelegt (je nachdem, welcher Abstand besser passt).
Achten Sie darauf, dass der Laserkopf nicht am Werkstück
anschlägt, wenn er bewegt wird. Schieben Sie die x-Achse entlang
der y-Achse genau über das Werkstück, so dass der
Laseraustritt über der höchsten (zu bearbeitenden) Stelle
steht. Mit den Cursortasten nach links und rechts können Sie die
horizontale Position ändern. Vergessen Sie nicht den Fokus
zwischen Werkstückoberkante und Laserkopf zu justieren. Drücken
Sie die Taste Origin am Display. Nach dem Einsatz müssen Sie die
Einstellungen auf der Registerkarte User und im Menü
Config zurückstellen, sobald Sie wieder mit dem Flachbett
arbeiten.
Fazit
Das
hier ausprobierte Modell stellt für Gelegenheitsanwender eine
überzeugende Alternative zum K40 dar. Anstatt Aufwand zu
betreiben, um den günstigen K40 aufzurüsten, bekommen Sie
mit einem Gerät fast alles, was Sie sich fürs Hobby
wünschen. Gegenüber Markengeräten müssen Sie
allerdings einige Sicherheitsdefizite in Kauf nehmen und etwas
nachrüsten – aber das ist ja auch Teil der
Freizeitbeschäftigung.
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