Für Einsteiger & Erfahrene
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STEPCRAFT Gravierlaser DL445
Wiederholt wurden hier im Blog schon verschiedene Bauteile gezeigt die mittels einer CNC-Fräse hergestellt wurden. Diese CNC-Technik ist eine Bereicherung für Arbeiten im Maßstab 1:87, da Teile gefertigt werden können die man ansonsten nur mühsam oder gar nicht herstellen konnte. Aber auch in vielen anderen Maßstäben von 1:220 bis 1:8 ist das Gerät einsetzbar. Für die 3D-CNC Desktop-Systeme, die uns diese Arbeitserleichterung ermöglichen, hat der Hersteller STEPCRAFT seit einiger Zeit einen Laser im Sortiment, welcher ein berührungsloses Gravieren und Schneiden verschiedenster Materialien ermöglicht. Da bei dieser Technik der Schnitt sehr fein ausfällt, ist es interessant zu wissen was ist denn beispielsweise im Maßstab 1:87 möglich bzw. umsetzbar.
Der 3 W-Laser gehört der Kategorie 4 an (Schädigung von Augen und Haut möglich, Brandgefahr) und somit gelten hier auch besondere Sicherheitsbestimmungen, die eingehalten werden müssen.
Vor dem Kauf des STEPCRAFT Lasers DL445 müssen die Bedien- und Sicherheitsanweisung sehr genau studiert und zudem ein Nachweis hierüber unterschrieben werden. Desweitern ist für den Altersnachweis eine Kopie des Personalausweises erforderlich. Sind alle Formalitäten erledigt und der Kauf abgeschlossen, bekommt man den Laser von STEPCRAFT zugesandt.
Der Laserkopf passt in eine Werkzeugaufnahme mit 43 mm Durchmesser (Euro-Hals) und ist mit dem Steuergerät fest verbunden. Im Steuergerät ist eine Absaugung mit Feinstaubfilter integriert welche auch gleichzeitig eine ausreichende Kühlung der Laser-Diode gewährleistet. Ein fünfzehnpoliges Anschlusskabel und eine Laser-Schutzbrille mit passendem Brillenetui gehören ebenfalls zum Lieferumfang des Lasers. Als zusätzliche Option wird von STEPCRAFT ein Abluftschlauch angeboten mit dem die feinstaubgefilterte Abluft aus dem Steuergerät dann ins Freie geleitet werden kann.
Nachdem der Stepcraft-Laser in das Grundsystem eingesetzt und die erforderlichen Einstellungen in eine der Steuersoftware WinPC-NC oder UCCNC vorgenommen wurden, gehts auch schon in die erste Versuchsphase. Es empfiehlt sich hier erst einmal an der Bedienungsanleitung entlang zu hangeln und sich Zeit zum Ausprobieren der notwendigen Schritte zu nehmen. Denn es müssen Parameter für die Leistungsstärke des Lasers sowie auch die Geschwindigkeit des Vorschubs ermittelt und eingestellt werden um gute Ergebnisse zu erzielen.
Wenn man dann mit den Vorgehensweisen vertraut ist kann man sich eigenen Projekten zuwenden und seinen Ideen freien Lauf lassen.
Lieferumfang des DL 445
Die STEPCRAFT DL 445 Lasereinheit besteht aus dem Laserkopf welcher fest mit dem Steuergerät verbunden ist. Dazu kommt ein fünfzehnpoliges Anschlusskabel und einer Laser-Schutzbrille in einem passenden Brillenetui. Als zusätzliche Option wird ein Abluftschlauch (rechts im Bild) von STEPCRAFT angeboten, mit dem die feinstaubgefilterte Abluft aus dem Steuergerät ins Freie geleitet werden kann.
Erste Versuche mit dem Laser
Nach der Installation der Lasereinheit kann es mit den ersten Übungen zur Eingewöhnung losgehen.
Zuerst wird das von STEPCRAFT bereitgestellte Fotomotiv „Marilyn“ von der Webseite geladen, in einem Bildkonvertierungsprogramm die gewünschten bzw. empfohlenen Parameter eingestellt und der "G-Code"* generiert und nun stand dem ersten Laser-Versuch, hier auf Sperrholz, nichts mehr im Wege.
* G-Code steht für Geometric Code, also ein Code, welcher es Maschinen wie dem Laser, zwei- oder dreidimensionale Zeichnungen in Arbeitschritte umzusetzen. Oder anders ausgedrückt, die Software übersetzt die Zeichnungssprache in eine für die Maschine lesbare Sprache.
Im nächsten Schritt wurden die Versuche auf gelben Karton ausgedehnt und mit verschiedenen Einstellungen an dem Graustufenbild ausprobiert.
WinPC-NC bietet im Menü „Sonderfunktionen“ die Möglichkeiten einen Laser-Geschwindigkeits- sowie einen Graustufentest vorab durchzuführen, da jedes Material andere Parameter benötigt um anschließend optimale Laserergebnisse zu erreichen.
WinPC-NC bietet im Menü der Software Sonderfunktionen Möglichkeiten, einen Laser-Geschwindigkeits- sowie einen Graustufentest vorab durchzuführen. Das ist vor der Benutzung des Lasers erforderlich, da jedes zu bearbeitende Material andere Einstellungen benötigt. So kannst du anschließend optimale Laserergebnisse erreichen.
Holzmaserung in 1:87
Im Sägewerk ist dieser Miniheimwerker fündig geworden und hat ein Brett gefunden, welches für seine Zwecke hervorragend geeignet ist.
Nun soll ein entsprechendes Modellbrett entstehen.
Im nächsten Schritt sollte nun der Maßstab 1:87 für die weiteren Versuchsreihen im Vordergrund stehen und so wurde ein Bild von einer Holzstruktur zum Lasern vorbereitet um anschließend daraus ein Holzbrett zu fertigen.
Die Tests mit einer Gravur zur Imitation einer Holzmaserung wurden wiederum auf gelbem Architekturkarton gemacht. Auf Anhieb gefiel das Ergebnis und die Einstellungen konnten für weitere Arbeiten unverändert bleiben. Alle Höhen und Tiefen der Holzstruktur sind perfekt sichtbar.
Im Anschluss konnte dann mit den Parametern auch das gewünschte Modellbrett ausgeschnitten werden.
Unverzichtbar ist eine Opferplatte
Die unbedingt zum Schutz der Basiseinheit notwendige Opferplatte hat bei den Laserversuchen schon sehr gelitten und sorgt auch für einen unangenehmen, verbrannten Holzgeruch.
Ein Stahlblech aus dem Baumarkt ist für wenig Geld zubekommen und als Unterlage beim Lasern besser geeignet. Zudem gibt es bei der Platte aus Stahlblech noch einen weiteren positiven Nebeneffekt, denn mit Neodym-Magneten kann nun zu bearbeiteten Materialien darauf fixieren werden.
Eine Modellszene verändert sich
Die Ausgangslage
Der Blick auf den Schrottplatz neben der Autowerkstatt ist den meisten Nachbarn schon lange ein Dorn im Auge. Deshalb erreichen den Betreiber immer wieder Beschwerden. Nun solll hier Abhilfe mittels eines Sichtzaunes geschaffen werden.
Die Zeichnung - Grundlage für das Lasern
Da fürs Lasern nur zweidimensionale Zeichnungen benötigt werden, kann man diese mit einem kostenlosen Zeichenprogramm wie beispielsweise Inkscape erstellen.
Hier wurde für den ersten Arbeitsschritt eine Ebene „Innenteil“ und für den zweiten Durchgang eine Ebene „Rahmen“ angelegt. Für den weiteren Arbeitsablauf gibt es im Internet von JTech ein kostenloses Laser-Plug-In mit dem man dann die Dateien (G-Code) für den STEPCRAFT Laser ausgeben kann.
Der Zaun wird produziert
Mit Hilfe von Neodym-Magneten wird nun der gelbe Architekturkarton fixiert. Anschließend wird dann in zwei Durchgängen, erst das Innenteil, dann der Rahmen, der „Sichtzaun“ ausgelasert. Diese Reihenfolge dieser Arbeitsschritte ist einzuhalten, da ansonsten die Zaunelemente aus der Kartonplatte herausgelöst werden, bevor die Innenstruktur herausgearbeitet wurden.
Der Sichtzaun hat eine Größe von 23 x 23 mm und ein Blick gegen das Licht zeigt, dass die vorgesehenen Ausschnitte perfekt mit dem STEPCRAFT-Laser (0,1 mm Durchmesser) geschnitten wurden.
Nun besteht Sichtschutz
Die gelaserten „Sichtzäune“ sind nun rund um den "Schrottplatz" gesetzt worden. Nun müssen sie nur noch farblich etwas gestaltet werden.
Hierzu kann man sich selbst eine Lasur aus Farben von AirbrushColor4you unter Zugabe des passenden Stretcher in der gewünschten Transparenz anmischen.
Endlich schauen die Nachbar nicht mehr auf den Schrottplatz und geben nun Ruhe. –
Auch Metall kann gelasert werden
Die nächsten Gedanken drehten sich dann um ein Schild mit gelasertem Namen und Adresse, was da wohl möglich ist? Zugleich konnte so ein Metallschild auch zugleich als Eigentumsnachweis an einem Schaustück angebracht werden.
Der komplette Text wurde gesetzt, mit einem Rahmen versehen und auf ein dünnes Blech graviert. Mit einer Blechschere wurde dies Schild später dann ausgeschnitten.
Nach dem positiven Erfahrungen beim Namensschild war die Idee geboren, auch Modelltür-Schilder in 1:87 anzufertigen.
Im oben gezeigtem Diorama sollte nun neben der Eingangstür ein Hinweisschild „Büro“ angebracht werden. Die Erstellung des Schildes erfolgt wieder mit Inkscape. Dazu wird zunächst der Rahmen (4 x 2,6 mm) gezeichnet und darin dann der Text „Büro“ (2,5 x 0,9 mm) platziert. Als Schrifttyp wird dabei eine CAM-Gravurschrift , es handelt sich hierbei um eine einlinige Schrift, verwendet.
Es ist schon faszinierend dass für den 1:87er Maßstab noch lesbare Texte (2,5 x 0,9 mm) auf Materialien gelasert werden können.
Für die Kunden der Autowerkstatt ist nun deutlich sichtbar wo sich das Büro befindet.
Das Schild wird so angebracht, dass der Deckel des geöffneten Mülleimers das Hinweisschild nicht verdeckt.
Ein Gartenhaus für das Schaustück
Die Zeichnung
Als nächstes Projekt steht ein kleines Gartenhaus auf dem Plan, bei dem die Holzstruktur der verbauten Bretter nachgebildet wird.
Nach dem Gravieren werden anschließend die Fenster und die Außenkonturen ausgeschnitten. Dafür wird die Zeichnung wieder, wie bereits vorher im Text beschrieben, auf verschiedenen Ebenen ausgeführt. So können die einzelnen Arbeitsschritte nacheinander abgearbeitet werden.
Herstellen der Bauteile
Das Gartenhaus sollte so natürlich wirken wie möglich, deshalb wurden für diese Versuche auch einige Reststücke Echtholz auf der Suche nach der korrekten Holzart herangezogen.
Zusammenbau der Hauses
Die passgenauen Teile des Gartenhauses werden in den Ecken mit Vierkantleisten versehen und dann zusammengeklebt. Undurchsichtige Folienreste dienen anschließend der Verglasung von Tür und Fenster.
Anfertigen des Daches
Auch für die Dacheindeckung kommt der Laser zum Einsatz. Auf die Dachplatten werden Linien gelasert an denen später die aus Nassschleifpapier ausgeschnittenen „Dachpappe“ sauber angelegt werden konnten. Erst danach erfolgt das Ausschneiden der Dachplatte.
Eingefügt in die Szenerie eines kleinen Gartendioramas macht das Gartenhaus eine recht gute Figur. Das Häuschen reicht zwar nicht ganz an die Professionell hergestellten Laserbausätze heran, aber dass eine oder andere benötigte Teil kann so selbst angefertigt werden.
Werkzeug für eine Werkstatt
Bei Blick auf die Werkbank dieses Werkstatt-Dioramas kam der Gedanke hier noch den einen oder anderen Maulschlüssel hinzuzufügen und so diese Szene zu vervollständigen.
Ein weiter Hintergedanke ist dabei auch, kann ich solches Werkzeug noch in 1:87 realisieren?
Die Kontur dieses Maulschlüssels wurde in Inkscape automatisch nachgezeichnet, anschließend skaliert und auf eine Länge von 6,5 mm gebracht. Im Laser-Plug In wird anschließend Laserstärke und die Vorschubgeschwindigkeit eingestellt. Anschließend erfolgt das Berechnen des benötigte G-Code, welcher dann in die Steuersoftware WinPC-NC geladen wird. Dem Ausschneiden des Maulschlüssels steht nun nichts mehr im Wege.
Die 6,5 mm langen Maulschlüssel wird aus Spiegelkarton (Architekturkarton mit einseitig silberglänzender Oberfläche) von der Rückseite her herausgeschnitten.
Der gelaserte Maulschlüssel wird nun auf die Werkbank im Diorama geklebt und somit wirkt die Werkstattszene abgerundet.
Hiermit endet nun die kleine Versuchsreihe mit dem STEPCRAFT-Laser DL445.
Das Gerät ist auf jeden Fall eine Bereicherung für den Modellbau auch im Bereich des 1:87 Maßstabs. Auch gibt es noch viele Anwendungsgebiete in allen Modellmaßstäben, bei denen es sich anbietet, einen Laser einzusetzen. Es soll aber auch nicht verschwiegen werden, dass eine gewisse Einarbeitung in diese Thematik erforderlich und nötig ist um gute Ergebnisse zu erziehen.
Informatives
STEPCRAFT
https://shop.stepcraft-systems.com/gravierlaser-inkl-feinstaubfilter
Art.-Nr.: 10018 Gravierlaser DL 445 inkl. Feinstaubfilter
Art.-Nr.: 10093 Abluftschlauch für Laser DL 445
3D-CNC Desktop-System D.420
WinPC-NC USB
Steuerungssoftware für CNC-Fräse
https://www.lewetz.de
Modellbau Text und Bilder: Peter Schmäring
