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Auch wenn der Laserstrahl sehr dünn ist, hat jeder Schnitt immer noch eine gewisse Breite was dazu führt daß ausgeschnittene Formen immer minimal kleiner sind als die Vorlage. Auch kann sich das Material an der Schnittstelle durch die Hitzeeinwirkung verändern, also verbrennen oder schmelzen, gerade sehr kleine Teile sind davon betroffen.

Will man mehrere geschnittene Teile präzise ineinander- oder aneinandersetzen, muß man den Materialverlust berücksichtigen und die Vektordateien entsprechend anpassen. Das Prinzip dabei ist es, die zu schneidende Form um die halbe Schnittbreite (also den Radius des Laserstrahls) zu vergrößern.

In Corel Draw gibt es zwei Möglichkeiten, die allerdings beide nicht immer optimal funktionieren:

  1. Form auswählen
  2. Einen Umrißstift in der Schnittbreite wählen
  3. "Umriß in Form umwandeln"
  4. Alle inneren Outlines löschen
  5. "Haarline" als Umriß wählen

Alternativ gibt es eine theoretisch besser geeigente "Hülle erweitern" Funktion, die aber manchmal nicht aktiviert ist - da muss ich noch herausfinden warum.

In Inkscape funktioniert der Trick auch mit Path->Stroke To Path. Allerdings weiß ich nicht, wie man einfach den inneren Pfad löscht (ausser mühsam alle Knoten auszuwählen und zu löschen).
Es gibt in Inkscape noch die Möglichkeit über Path->Dynamic Offset. Damit kann man geschlossene Pfade sowohl verkleinern, als auch vergrößern. Allerdings geht das nur mit der Maus, man kann keinen exakten Abstand eingeben.

Hier wäre Platz um die idealen Umrissbreiten für verschiedene Materialien zu sammeln:

Material

Schnittbreite

Umrissbreite

Kommentar

Acrylglass 3mm, Kreis

0,15 mm

0,075 mm

Experimentell ermittelter Wert. Unten ein Beispiel zur Erläuterung.

Acrylglass 3mm, Linie

0,125 mm

0,0625 mm

Experimentell ermittelter Wert. Unten ein Beispiel zur Erläuterung.

Sperrholz 4mm

 

 

 

 

 

 

 

Beispiele

Hier zwei Beispiele zu passgenauen Schnitten.

Beispiel 1 zeigt, wie man's macht.

Beispiel 2 zeigt, wie man's nicht macht und beschreibt dann wie man noch korrigieren kann.

Beispiel 1: Passgenaue Kreisscheibe aus Acryl

Gewünschtes Ergebnis: 20 mm Loch in Acrylplatte, in das eine Kreisscheibe eingepasst wird.

Vorgehensweise:

  • Loch: Kreis mit 20 mm Durchmesser zeichnen, Linienstärke "Haarlinie"
  • Kreisscheibe A: Kreis mit 20.30 mm Durchmesser zeichnen, Linienstärke "Haarlinie"
  • Kreisscheibe B: Kreis mit 20.25 mm Durchmesser zeichnen, Linienstärke "Haarlinie"

Ergebnis:

  • Das augeschnittene Loch hat genau 20 mm Innendurchmesser
  • Die ausgeschnittene Kreisscheibe A hat genau 20 mm Außendurchmesser
  • Die ausgeschnittene Kreisscheibe B hat ca. 19.9 mm Außendurchmesser
  • Kreisscheibe A (20.30 mm) hat im Loch kein Spiel mehr => Kreisscheibe ist nicht im Loch drehbar
  • Kreisscheibe B (20.25 mm) hat im Loch etwas Spiel => Kreisscheibe ist im Loch gut drehbar

Schlussfolgerungen:

  • Der Laser hat eine Strichstärke von 0,15 mm
  • Der Laser schneidet innerhalb der Kreislinie, d.h. er trägt das Material nach innen ab.

Beispiel 2: Passgenaue Verzapfung

Gewünschtes Ergebnis: Schneiden eines Zapfens mit 3 x 3 mm, der genau in ein Loch mit 3 x 3 mm hineinpasst

Falsche Vorgehensweise:

  • Polygon mit einem Zapfen der Größe 3 x 3 mm zeichnen, Linienstärke "Haarlinie"
  • Loch mit 3 x 3 mm zeichnen, Linienstärke "Haarlinie"

Ergebnis:

  • O je! Der augeschnittene Zapfen ist nur 2,75 mm hoch und 2,875 mm lang!
  • Das ausgeschnittene Loch ist 3 x 3 mm groß
  • Der Zapfen ist zu klein und hat im Loch nach oben/unten Spiel

Korrektur:

  • Das Loch ist leichter zu korrigieren als der Zapfen => wir verkleinern das Loch.
  • Loch mit 3 x 2,75 mm zeichnen => das ausgeschnitte Loch ist jetzt so hoch wie der zu klein geratene Zapfen

Schlussfolgerungen:

  • Der Laser hat eine Strichstärke von 0,125 mm
  • Der Laser schneidet innerhalb des Konturpfades
  • Bei einem Zapfen trägt der Laser an jeder Seite des Zapfens 0,125 mm Material ab
  • Will man einen Zapfen mit den Maßen 3 x 3 mm, so muss man pro Seite 0,125 mm aufschlagen
  • No labels

8 Comments

  1. Sehr interessant! Danke für's ausführliche Dokumentieren!
    Ich frage mich, wie das zustande kommt, dass der Laser innen am Pfad schneidet. Hat der eine automatische Kompensation eingebaut? Wenn ja, wie entscheidet der, wo innen und aussen ist? Wenn zum Beispiel zwei direkt aneinander angrenzende Quadrate geschnitten werden sollen (also eine Kante zu zwei "Löchern" gehört), auf welche Seite macht er da die Kompensation?

  2. Das habe ich mich auch gefragt - ich denke da muß man einfach weitere Experimente machen.

    Ich frage mich auch, ob das Schneideverhalten irgendwo eingestellt werden kann.

    Vielleicht hat auch die Orientierung der Pfade eine Auswirkung - ähnlich wie bei 3D Modellen, wo die Pfadrichtung bei mancher Software die Normalenrichtung bestimmt.

    Irritierend fand ich auch, dass bei Kreisen scheinbar mehr Material abgetragen wird als bei geraden Liniensegmenten.

    Man muß dabei natürlich auch bedenken, dass die Meßgenauigkeit mit einer Schieblehre natürlich nicht so berauschend ist...

  3. Anonymous

    Ralf Eilebrecht

    Beim Kreis wird mehr Material abgetragen, da der Laser in Kurven langsamer fährt und somit das Material "abschmilzt".

  4. Ist das so? Eigentlich sollte der Lasercutter ja die Geschwindigkeit unabhängig von der Richtung (bzw ob der Schnitt gerade oder gebogen verläuft) konstant auf der eingestellten Geschwindigkeit halten. Aber vielleicht ist das Wunschdenken...

  5. Hmm - kann ich mir eigentlich nicht vorstellen, höchstens vielleicht ein minimaler Unterschied, Aber das kann man ja testen: einmal eine Gerade schneiden und die Zeit stoppen und dann einen Kreis mit einem Umfang in derselben Länge. Ich vermute mal, daß "innen" und "aussen" darauf basiert, ob ein Pfad im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn läuft.

  6. Habe die Geschwindigkeits-Theorie mal eben überprüft - wie vermutet werden Kreise genauso schnell geschnitten wie Geraden:

    Kreis, Durchmesser 200mm, Speed 50%: 46 Sekunden

    Quadrat, Seitenlänge 157,07963, Speed 50: 46 Sekunden

  7. Anonymous

    Ralf Eilebrecht

    Also das war zumindest die Angabe unseres Herstellers...Aber nun bin ich mir unsicher ob das nur die Gravur oder auch das Lasern betraf

  8. Noch eine Beobachtung zum Thema Paßgenauigkeit - vermutlich durch die "Eieruhr"-Form des Laserstrahls bedingt, sind bei dickerem Material die Maße der Eintritts- und Austrittsseite eines Lochs nicht unbedingt identisch. Ich habe hier gerade einen Fall bei dem sich ein Zapfen in ein gelasertes Loch in der Vorderseite einer 5mm Harfaserplatte stecken läßt, jedoch nicht in dasselbe Loch von der Rückseite her.