Vypalovani sablon na pastu pro DPS

Pátek Únor 21 15:33:53 CET 2025

Jak v takovém tom pořadu "Co jste jste vždy chtěli vědět o XXX a báli 
jste se zeptat". ;-)

Typ mechaniky:
*************
Záleží na tom, k čemu to chcete používat.
- Specializované mechaniky jen pro laser mají většinou dost velké 
rozjezdy, takže se dají pálit nebo popisovat i dost velké věci.
Často jsou dělané tak, že je to jen rám dookola, který nemá dno. Takže 
při pálení si pod to musíte něco podložit, abyste si nezničili stůl pod tím.
Ale výhodou je, že to umí psát na podklad. Takže můžete třeba vysadit 
dveře z pantů, položit je na plocho, na ně položit tu mechaniku a 
vypálit si na ně cedulku "Tady sedí cheef".
Většinou jsou to jen mechaniky 2-osé. Takže výšku štelujete jen ručně 
(podle tloušťky materiálu, na který pálíte). A ta výška je v rámci 
pálení samozřejmě fixní.

- Mechanika ala 3D tiskárna. Tuto techniku asi skoro každý zná, takže 
netřeba popisovat.
Nevýhoda je menší rozjezd, takže lze pálit například jen do rozměru 
200x200mm a podobně.
Naopak výhodou (podle mě dost důležitou) je to, že se jedná o 3-osou 
mechaniku. Takže lze psát i po výškově různorodých materiálech, dá se 
něco pálit na více průchodů s postupným poklesem (třeba různé tlusté 
pěnové výplně) a podobně.
Velká výhoda je podle mě v tom, že 3D tiskárnu už má doma pomalu každý, 
takže pak se z toho stane univerzální přístroj a nezavazí doma 2 krámy.
Já osobně používám laser právě na mechanice 3D tiskárny.

Vlastní laser:
***********
Bavíme se zde o polovodičových laserech. Nikoli o CO2, vláknových nebo 
pevnolátkových laserech.
Laserová hlava se skládá z laserové diody, před ní předřazené optiky, to 
všechno zabalené do celkem masivního chladiče s ventilátorem nahoře, 
který ten chladič profukuje směrem dolů.
Většinou bývá přímo na té hlavě nahoře i elektronika, ale někdy je i na 
malém modulu mimo.
Ta elektronika je proudový zdroj se vstupem pro PWM řízení na TTL 
úrovni. Většinou má napájení 12V.
Běžně dosažitelný výkon jedné laserové diody bez nějakého brutální 
přetížení je kolem 5W optického výkonu. Což znamená příkon 15-20W.
Dnes se nabízejí i vícediodové hlavy, které pak mají výkony třeba 
10-20W. Výkon je posčítaný na polopropustných zrcadlech.
Vícediodové nepoužívám a tedy nemám ani praktické zkušenosti, necítím 
potřebu vyšších výkonů.

To hlavní je samozřejmě laserová dioda.
Ta je buď v otevřeném provedení, kde ten polovodičový přechod pracuje 
normálně na vzduchu. Nemají žádnou integrovanou optiku.
Dřív takové byly všechny, dneska jen ty levné.
Mají velmi nízkou životnost, řekněme tak 100 hodin. Výkon postupně 
degraduje, a to mimo jiné tím způsobem, že se rozšiřuje stopa.
Mají výrazně oválnou stopu, tak v poměru 1:3 až 1:5 (při degradaci 
postupně i víc). Takže v různých osách pálí různě.

Dnes se používají hlavně diody s optikou FAC (Fast Axis Collimator). 
Jinou bych rozhodně nekupoval.
Princip je ten, že součástí přímo laserové diody je optika, a to čočka s 
výrazným astigmatismem. Tedy má v různých osách různou optickou mohutnost.
Výsledkem je, že výstupní paprsek je více čí méně symetrický v obou 
osách a má zhruba čtvercový tvar.
Tím pádem se dá ohnisko zaostřit tak, že je v něm výrazně vyšší výkonová 
hustota než v zaostřeném oválném ohnisku.
A další výhodou je, že protože už v LD je optika, tak to její pouzdro 
musí být uzavřené. A tak ten vlastní přechod už pracuje v nějaké interní 
atmosféře.
Ty diody se označují jako Recapped. Popravdě mi není moc jasné, proč 
zrovna takhle, resp. proč se vyrábí zrovna takto.
Popisuje se to tak, že se z běžné LD odstraní původní optika, vloží se 
tam FAC optika, napustí se to interní atmosférou s neznámým složením 
(asi argon a možná ještě něco, ale výrobci to tají), a zase se zadekluje.
Není mi jasné, proč je tam ten mezikrok s odšpuntováním a zase 
zašpuntováním a nevyrábí se to rovnou s tou FAC optikou. No ale nemusím 
rozumět všemu.
Dobře udělaná Recapped LD s FAC má pak velmi vysokou životnost. Výrobci 
píšou i desítky tisíc hodin.

Čím se to řídí - firmware:
********************
Řídí se to například a asi většinou ... tramtadadá ... Arduinem s 
firmware GRBL.
Tedy ten nejlevnější HW a free open-source firmware.
Jistě už dneska existují různé klony, tak HW tak SW, ale výkonově to 
obyčejné Arduino s ATmega328 s GRBL zvládá s prstem v nose.
Existují různé forky, kdy se používá pro řízení nějaký Marlin, Klipper a 
co já vím jaké delší firmware se dnes používají pro 3D tisk.

Řídicí SW:
********
Podstatný je samozřejmě pak i řídicí SW, který ten laser úkoluje.
V praxi by se do teoreticky dalo řídit celkem jakýmkoli CNC SW, nakonec 
ten laser je CNC.
Ale speciálně pro laser se dělají SW, které mají podporu pro specifické 
činnosti jako gravírování obrázků atd.
Nejznámější a podle mě nejlepší free SW se jmenuje LaserGRBL. Je 
výborný, dobře konfigurovatelný (různá makra atd.). Má jediný kaz, resp. 
nedostatek. Neumí načíst formát DXF.
Z vektorových formátů se dá použít SVG. Takže já když něco pálím, a mám 
většinou vstupní podklady v DXF, tak to musím napřed externím SW převést 
do SVG.
Z placených SW je asi nejznámější LightBurn.

Vazba na tišťáky:
**************
Já jsem ještě old-school a používám furt Eagle.
Pro tvorbu masek  pro pastu tam používám ULP script "cream-dxf.ulp".
Ten jsem si dřív nějak lehce upravoval. Ale už je to dost dávno, tak už 
si ani nepamatuju co jsem tam dodělával. Musel bych zkouknout zdroják.
Pro kompenzaci tloušťky řezu tam používám zmenšení rozměrů o 0.08mm.

Pálím pak na křídový papír z časopisů, kterého tedy mám nekonečně mnoho 
a fakt nemusím šetřit.
Na rozdíl od toho videa, co sem dával Petr Zahradník, používám jednak 
ten papír z časáků (cirkulární ekonomika, zachraňuju planetu), jedu to 
zásadně na plný výkon a nepálím obrys, jak to tam udělal on.
Podle mě je lepší, když je ta výsledná šablona větší a přesahuje desku. 
Kdybych vypálil obrys, tak nevím, jak bych ji uchytil na desku při 
nanášení pasty.

Je dobré si laser doplnit o ofuk do místa řezu. Chce to tak 1 bar a úzký 
proud vzduchu přímo do řezu. Jako trysku třeba tlustou injekční jehlu 
nebo nějakou tenkou trubičku.
Řez pak není opálený a dá se dosáhnout o dost lepších výsledků.
Já to po vyříznutí položím na papír a párkrát přejedu zmuchlaným 
hajzlapírem, abych z toho sundal případný popel z řezu.

PL