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% !TEX encoding = UTF-8 Unicode
\documentclass[]{article}
\errorcontextlines 1000000
% we want a left aligned text not centered
\usepackage{ragged2e}
% needed for pandoc table generation
\usepackage{longtable, booktabs, array, calc}
% This takes care of quotes and all that
\usepackage[autostyle=true,german=quotes]{csquotes}
\usepackage{floatrow}
\floatsetup[figure]{capposition=top}
% actually not needed
% also I found the beamer stuff pretty ugly
% % the next one I need to explore more
% how to set the fonts right
% lots of packages that I don't know
\usepackage{lmodern}
\usepackage{setspace}
\usepackage{amssymb,amsmath}
\usepackage{ifxetex,ifluatex}
\usepackage{fixltx2e} % provides \textsubscript
\ifnum 0\ifxetex 1\fi\ifluatex 1\fi=0 % if pdftex
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\else % if luatex or xelatex
\ifxetex
\usepackage{mathspec}
\else
\usepackage{fontspec}
\fi
\defaultfontfeatures{Ligatures=TeX,Scale=MatchLowercase}
% yes it is on euro
% does that mean I can use the \euro command to
% get an €? How inconvinient
% more font options
% the problem is I tried these but did not change the font
\fi
% use upquote if available, for straight quotes in verbatim environments
\IfFileExists{upquote.sty}{\usepackage{upquote}}{}
% use microtype if available
\IfFileExists{microtype.sty}{%
\usepackage[]{microtype}
\UseMicrotypeSet[protrusion]{basicmath} % disable protrusion for tt fonts
}{}
\PassOptionsToPackage{hyphens}{url} % url is loaded by hyperref
% another option to investigate
%
\usepackage[unicode=true]{hyperref}
% so why is my subtitle and all that not set?
\hypersetup{
pdfborder={0 0 0},
breaklinks=true}
\urlstyle{same} % don't use monospace font for urls
% change the margins of the page
% I might do that later
% language support
% you need to use language codes de-DE or de-AT
\usepackage{graphicx,grffile}
\makeatletter
\def\maxwidth{\ifdim\Gin@nat@width>\linewidth\linewidth\else\Gin@nat@width\fi}
\def\maxheight{\ifdim\Gin@nat@height>\textheight\textheight\else\Gin@nat@height\fi}
\makeatother
% Scale images if necessary, so that they will not overflow the page
% margins by default, and it is still possible to overwrite the defaults
% using explicit options in \includegraphics[width, height, ...]{}
\setkeys{Gin}{width=\maxwidth,height=\maxheight,keepaspectratio}
% so we can push the links into footnotes?
% nice
\IfFileExists{parskip.sty}{%
\usepackage{parskip}
}{% else
\setlength{\parindent}{0pt}
\setlength{\parskip}{6pt plus 2pt minus 1pt}
}
\setlength{\emergencystretch}{3em} % prevent overfull lines
\providecommand{\tightlist}{%
\setlength{\itemsep}{0pt}\setlength{\parskip}{0pt}}
\setcounter{secnumdepth}{0}
% Redefines (sub)paragraphs to behave more like sections
\ifx\paragraph\undefined\else
\let\oldparagraph\paragraph
\renewcommand{\paragraph}[1]{\oldparagraph{#1}\mbox{}}
\fi
\ifx\subparagraph\undefined\else
\let\oldsubparagraph\subparagraph
\renewcommand{\subparagraph}[1]{\oldsubparagraph{#1}\mbox{}}
\fi
% set default figure placement to htbp
% https://tex.stackexchange.com/a/2282/133290
% added the !
\makeatletter
\def\fps@figure{!htbp}
\makeatother
\date{}
\begin{document}
\RaggedRight
\newpage
{
\setcounter{tocdepth}{3}
\tableofcontents
}
\newpage
\hypertarget{einleitung}{%
\section{Einleitung}\label{einleitung}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:splash}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/splash.png}
\caption{Offizieller (und ultimative) Splash Screen}\label{fig:splash}
}
\end{figure}
Dieses Dokument ist der Versuch, den gesamten Prozess der Bedienung der
Laser Anlage an der Fachhochschule Potsdam zu dokumentieren. Es sollte
aufmerksam gelesen werden, bevor die Anlage durch Studierende in betrieb
genommen wird. Am Ende des Dokuments befindet sich eine
\protect\hyperlink{checklist}{Checkliste}, die ausgedruckt und als
Spickzettel beim Betrieb verwendet werden kann. In einigen Bereichen wie
der Aufbereitung von Daten und der Bedienung der Software geht es nicht
in die Tiefe. Wir hoffen, dass dies als ein "lebendes" Dokument genutzt
wird und zukünftig, um nützliche Bereiche erweitert wird. Anregungen,
Fragen, Fehler können auf
\href{https://github.com/FH-Potsdam/the-ultimate-laser-guide/issues}{GitHub
als Issue} vorgebracht werden oder per Mail an die Autoren gesendet
werden. Das Dokument selber kann als PDF
\href{https://github.com/FH-Potsdam/the-ultimate-laser-guide/raw/master/The-Ultimate-Laser-Guide.pdf}{hier}
runtergeladen werden. Eine HTML-Version ist
\href{https://fh-potsdam.github.io/the-ultimate-laser-guide/}{hier} zu
finden. Wir freuen uns über jede Art von Beitrag. Gerne nehmen wir auch
weitere Kapitel an (siehe Abschnitt
\protect\hyperlink{uxfcber-dieses-dokument}{Über dieses Dokument})
Viel Spaß mit dem "Ultimativen Laser Handbuch"\footnote{Ultimative ist
vielleicht ein wenig übertrieben.}!
\hypertarget{grundlegende-voraussetzungen-sind...}{%
\subsection{Grundlegende Voraussetzungen
sind...}\label{grundlegende-voraussetzungen-sind...}}
\begin{itemize}
\tightlist
\item
Die Unterzeichnung und Anerkennung der Werkstattordnung.
\item
Die Teilnahme an der Sicherheitseinweisung durch Anne Boenisch und
oder eine Freigabe durch sie.
\item
Der Laser wird immer in Gruppen von 2 oder mehr Personen betrieben.\\
\item
Der Laser wird nicht alleine gelassen, während er läuft.\\
\item
Die Werkstatt wird nach Nutzung wieder aufgeräumt.\\
\item
Der Laser wird nach Gebrauch gereinigt.\\
\item
Es dürfen \textbf{KEINE} PVC-haltigen oder leicht entflammbare
Materialien geschnitten werden (siehe Abschnitt
\protect\hyperlink{materialien}{Materialien}).
\end{itemize}
\hypertarget{sicherheit}{%
\subsection{Sicherheit}\label{sicherheit}}
Die Anlage darf nicht alleine betrieben werden. Es müssen immer
mindestens 2 Personen vor Ort sein.
\hypertarget{feuer}{%
\subsubsection{Feuer?}\label{feuer}}
Im Falle eines Feuers in der Anlage gilt es Ruhe zu bewahren. Folgende
Schritte sind auszuführen.
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Laservorgang stoppen! (Notaus oder \texttt{Start/Stop} Knopf)
\item
Lüftung abschalten!
\item
CO2 Feuerlöscher benutzen! (Falls es immer noch brennen sollte)
\item
Die Feuerwehr rufen, wenn der Brand nicht zu löschen ist!
\end{enumerate}
\textbf{Hinweise:}
\begin{itemize}
\tightlist
\item
Es sollte bis zum Einsatz des Feuerlöscher die Abdeckung nicht
geöffnet werden.\\
\item
Es sollten niemals Flüssigkeiten verwendet werden, um den Brand zu
löschen.
\end{itemize}
\hypertarget{notaus}{%
\subsubsection{Notaus?}\label{notaus}}
Der Notaus (siehe +@fig:steuerung) ist für den Notfall. Wenn dieser
gedrückt wurde, sollte genau überlegt werden, ob die Anlage wieder in
Betrieb genommen werden kann, ohne sie zu beschädigen. Im Zweifelsfalle
sind die Administratoren zu kontaktieren. Wenn der Notaus gedrückt wurde
und wieder raus gezogen wird, startet die gesamte Anlage neu.\footnote{Um
die sofortige Referenzfahrt zu verhindern, sollte der Schlüssel im
\texttt{An/Aus} Schlüsselloch auf Aus gedreht werden (siehe
+@fig:steuerung).} Der Laserkopf führt eine Referenzfahrt aus. Es gilt
vorab darauf zu achten, dass der Kopf bei dieser Fahrt nicht beschädigt
wird.
\hypertarget{pflege-der-anlage}{%
\subsection{Pflege der Anlage}\label{pflege-der-anlage}}
\begin{quote}
Eine verschmutzte Maschine ist bald eine defekte Maschine.\\
-- Fabian Morón Zirfas
\end{quote}
Damit der Laser lange betrieben werden kann, muss er regelmäßig
gereinigt werden. Dies passiert durch die Studierenden. Sie sind selber
dazu angehalten dies zu organisieren. Nach jedem Gebrauch muss der
Innenraum der Anlage ausgesaugt werden und etwaige Reste müssen entfernt
werden. Ebenfalls muss der Taster gereinigt werden. Die Reinigung wird
nur bei ausgeschalteter Anlage durchgeführt.
In der Metallwerkstatt stehen hinter der Tür zwei Kisten. In der einen
gibt es saubere Tücher. Diese dürfen verwendet werden, um den Laser
sauber zu machen.
\hypertarget{wechseln-der-filter}{%
\subsubsection{Wechseln der Filter}\label{wechseln-der-filter}}
to be defined\ldots{}
\hypertarget{reinigung-der-spiegel}{%
\subsubsection{Reinigung der Spiegel}\label{reinigung-der-spiegel}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:spiegel}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-spiegel.png}
\caption{Die Spiegel}\label{fig:spiegel}
}
\end{figure}
Zur Reinigung der Spiegel (siehe +@fig:spiegel) darf nur Isopropanol und
Q-Tip verwendet werden. Dies sollte mindestens einmal im Monat
durchgeführt werden, um eine konstante Leistung des Lasers zu
garantieren.
\hypertarget{reinigung-der-sichtscheiben}{%
\subsubsection{Reinigung der
Sichtscheiben}\label{reinigung-der-sichtscheiben}}
Zur Reinigung der Sichtscheiben darf kein alkoholhaltiges Mittel
benutzen werden. Normale Lappen oder Papiertücher zerkratzen die Scheibe
schnell und stark. Die Scheibe ist aus PolyCarbonat und kann somit auch
nicht so leicht wieder aufpoliert werden wie zum Beispiel Acrylglas.
Daher sollten zur Reiniung nur mit Wasser befeuchtete Microfasertücher
genutzt werden.
\hypertarget{reinigung-des-arbeitsraums}{%
\subsubsection{Reinigung des
Arbeitsraums}\label{reinigung-des-arbeitsraums}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:saugmobil}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/festo-saugmobil.jpg}
\caption{Das Festo CTM 48 E Saugmobil}\label{fig:saugmobil}
}
\end{figure}
Der Arbeitsraum und auch die unteren Bereiche der Anlage müssen
regelmäßig gereinigt werden. Für eine oberflächliche Reinigung kann das
"Festo CTM 48 E Saugmobil" der Modellbauwerkstatt genutzt werden, um die
Anlage auszusaugen (siehe +@fig:saugmobil). Es sollte jedoch auch
regelmäßig mit einem Lappen eine tiefer gehende Reinigung vorgenommen
werden. Auch unterhalb des Gitters und der Lamellen sowie im unteren
Raum des Lasers.\footnote{Zum öffnen der äußeren Verkleidung gibt es in
der Werkzeugkiste Dreikantschlüssel.}
\hypertarget{reinigung-des-distanztasters}{%
\subsubsection{Reinigung des
Distanztasters}\label{reinigung-des-distanztasters}}
Vor jedem Gebrach muss überprüft werden, ob der Taster sich bewegen
lässt. Nach jedem Gebrauch sollte der Taster mit einem Papiertuch von
Ruß befreit werden.
\hypertarget{reinigung-des-gitters}{%
\subsubsection{Reinigung des Gitters}\label{reinigung-des-gitters}}
Das Gitter, dass im Arbeitsraum der Anlage liegt, sollte regelmäßig
gereinigt werden. Wenn es zu sehr verschmutzt ist, werden Rußreste, die
auf dem Gitter sind, durch den Laser nochmals entzündet. Diese
schmauchen auf die Unterseite des Materials und hinterlassen unschöne
Spuren. Daher ist es auch Sinne der Studierenden die Reinigung
regelmäßig durchzuführen, um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen.
Um das Gitter zu reinigen sollte, die Wanne der Siebdruckwerkstatt und
deren Kärcher genutzt werden.\footnote{Die Erlaubnis der
Siebdruckwerkstatt muss vorher eingeholt werden.}
\hypertarget{entsorgung-der-schnittreste}{%
\subsubsection{Entsorgung der
Schnittreste}\label{entsorgung-der-schnittreste}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:schnitt-reste}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-schnittreste.JPG}
\caption{Der Rollkorb für Schnittreste}\label{fig:schnitt-reste}
}
\end{figure}
Für Schnittreste existiert ein eigener Abfallbehälter (siehe
+@fig:schnitt-reste). Dieser muss selbständig und regelmäßig entleert
werden.
\hypertarget{inbetriebnahme}{%
\subsection{Inbetriebnahme}\label{inbetriebnahme}}
Die folgenden Punkte \textbf{müssen} in der angegebenen Reihenfolge
ausgeführt werden. \emph{Die \protect\hyperlink{checklist}{Checkliste}
sollte von ungeübten Nutzer/innen zu Rate gezogen werden.}
\hypertarget{oberlicht-uxf6ffnen}{%
\subsubsection{Oberlicht Öffnen}\label{oberlicht-uxf6ffnen}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:oberlicht}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/oberlicht.jpg}
\caption{Das Oberlicht des Lüfters}\label{fig:oberlicht}
}
\end{figure}
Damit eine arbeitsgerechte Abluft stattfinden kann, muss das Oberlicht
an das die Lüftung angeschlossen ist, geöffnet werden (siehe
+@fig:oberlicht).
\hypertarget{luxfcftung-einschalten}{%
\subsubsection{Lüftung Einschalten}\label{luxfcftung-einschalten}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:luefter}{%
\centering
\includegraphics[width=0.5\textwidth,height=\textheight]{./assets/images/lueftung-steuerung.jpg}
\caption{Lüfter Steuerung}\label{fig:luefter}
}
\end{figure}
An der Lüftung gibt es den 4 Steuerungsbereiche (siehe +@fig:luefter).
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Netz/Power
\item
Filter
\item
Start/Stop
\item
Motor
\end{enumerate}
Über den Hauptschalter in Bereich 1 wird die Lüftung aktiviert. Wenn im
Bereich 2 die Status-LED OK (grün) anzeigt, kann die Maschine in Betrieb
genommen werden. Steht sie auf Prüfen oder Wechseln müssen zuallererst
die zuständigen Personen kontaktiert werden. Die Anlage wird bis dahin
\textbf{nicht} in Betrieb genommen.
Über den \texttt{Start/Stop} Knopf in Bereich 3 kann die Lüftung
pausiert werden.
In Bereich 4 kann die Stärke der Lüftung angepasst werden. Der Lüfter
ist immer auf Stufe 4 zu nutzen. Gegen den dadurch entstehenden hohen
Geräuschpegel gibt es Hörschutz.
\hypertarget{arbeitsfluxe4che-leeren}{%
\subsubsection{Arbeitsfläche leeren}\label{arbeitsfluxe4che-leeren}}
Damit der Laserkopf bei der ersten Referenzfahrt in die rechte Obere
Ecke nicht beschädigt wird, darf kein Material bei der Inbetriebnahme
auf der Arbeitsfläche liegen.
\hypertarget{gitter-uxfcberpruxfcfen}{%
\subsubsection{Gitter Überprüfen}\label{gitter-uxfcberpruxfcfen}}
Das Gitter, dass in der Maschine liegt ist frei beweglich. Es muss vor
der Inbetriebnahme sichergestellt werden, dass es nicht unter die
Absätze links und rechts rutschen kann. Bei einem Autofokus oder fahren
der Z-Achse könnte sonst die Ausrichtung der Plattform beschädigt
werden. Diese muss dann manuell wieder in Waage gebracht werden.
\hypertarget{hauptstrom}{%
\subsubsection{Hauptstrom}\label{hauptstrom}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:hauptschalter}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/hauptschalter.jpg}
\caption{Hauptstrom}\label{fig:hauptschalter}
}
\end{figure}
Auf der Rückseite des Lasers ist ein großer rot gelber Hauptschalter
(siehe +@fig:hauptschalter). Dieser muss aktiviert werden, um der
Maschine Strom zu geben.
\hypertarget{distanztaster-uxfcberpruxfcfung}{%
\subsubsection{Distanztaster
Überprüfung}\label{distanztaster-uxfcberpruxfcfung}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:laserkopf}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laserkopf-01.jpg}
\caption{Laserkopf mit Distanztaster}\label{fig:laserkopf}
}
\end{figure}
Am Laserkopf ist links der Distanztaster (siehe
+@fig:laserkopf).\footnote{Der Taster ähnelt einem Kugelschreiber.}
Dieser dient dazu die Distanz des Lasers zur Oberfläche des Materials
einzustellen.\footnote{Die Distanz beträgt 21,2mm.} Vor dem Einschalten
der Lasersteuerung muss überprüft werden:
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Ob der Taster sich bewegt.\footnote{Es kann passieren, dass der Taster
verrußt und dadurch nicht mehr reagiert.}
\item
Ob der Taster über dem Gitter beziehungsweise den Lamellen steht und
nirgendwo anstoßen kann bei einer Referenzfahrt.
\end{enumerate}
\hypertarget{einschalten}{%
\subsubsection{Einschalten}\label{einschalten}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:steuerung}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-control-panel.png}
\caption{Steuerung des Lasers}\label{fig:steuerung}
}
\end{figure}
Wenn alle entsprechenden Überprüfungen stattgefunden haben, kann die
Maschine über den \texttt{Aus/Ein} Drehschalter mit dem Schlüssel
aktiviert werden (siehe +@fig:steuerung unten). \textbf{Hierbei ist die
eine Hand über dem Notaus}, für den Fall, dass etwas unvorhergesehenes
passiert.\footnote{Die Referenzfahrt stoppt nicht, es wurde vergessen
Material aus der Arbeitsfläche zu nehmen o.ä.}
\hypertarget{referenzfahrt}{%
\paragraph{Referenzfahrt}\label{referenzfahrt}}
Bei jedem Einschalten (oder nach einem
\protect\hyperlink{notaus}{Notaus}) führt die Maschine eine
Referenzfahrt in die rechte obere Ecke aus. Dies lässt sich nicht
unterbinden. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, beim Einschalten
die Maschine im Falle eines Problems schnell wieder abschalten zu
können. Um Probleme zu vermeiden, ist es "Best Practice" den Laserkopf
vor dem Abschalten in die rechte obere Ecke zu fahren und dort den
"\texttt{Origin}" zu setzten. Dadurch können Probleme beim nächsten
Anschalten des Anlage vermieden werden. Ebenfalls empfiehlt es sich, die
Z-Achse ein Stück abzusenken. Siehe Abschnitt "Gitter Überprüfen".
\hypertarget{z-achse}{%
\subsubsection{Z-Achse}\label{z-achse}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:menu}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-menue.png}
\caption{Das Menü aktivieren}\label{fig:menu}
}
\end{figure}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:zachse}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-z-achse.png}
\caption{Die Steuerung der Z-Achse}\label{fig:zachse}
}
\end{figure}
Die Z-Achse des Tisches kann manuell herauf oder hinunter gefahren
werden. Wenn zum Beispiel ein dickes Material eingelegt werden soll.
Dazu muss an der Steuerung (siehe +@fig:zachse) das Menü mit dem
\texttt{Z/U} (siehe +@fig:menu) Knopf in der Mitte des Steuerkreuzes
aktiviert werden. Dann können die \texttt{←} und \texttt{→} Tasten
genutzt werden um mit \texttt{←} die Z-Achse rauf zu fahren und mit
\texttt{→} runter zu fahren. Ebenfalls kann das Gitterrost
herausgenommen werden, um noch mehr Tiefe zu erzeugen.
\hypertarget{material-einlegen}{%
\subsubsection{Material Einlegen}\label{material-einlegen}}
Wenn die Maschine betriebsbereit ist, kann das zu schneidende Material
eingelegt werden. Die Arbeitsfläche der Anlage hat 1200 Millimeter (mm)
Breite und 900mm Höhe. Abhängig von der Tiefe/Stärke des Materials ist
jedoch die Fläche nicht komplett nutzbar.
Ein Beispiel: Beim Lasern einer diagonale über eine 5 × 1000 × 700mm (t
× b × h) mitteldichten Faserplatte (MDF Platte) mit einer
Geschwindigkeit von 5mm/s und einer Leistung von 95\% ist der
Laserstrahl bei ungefähr der Hälfte des Materials nicht mehr
durchgegangen.
Das bedeutet: Je stärker das Material desto kleiner wird der Bereich in
dem ein Schnitt gewährleistet ist. Es empfiehlt sich bei starken
Materialien kleinere Nutzen anzulegen und mehrere Jobs auszuführen.
\hypertarget{fokus-setzen}{%
\subsubsection{Fokus Setzen}\label{fokus-setzen}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:autofokus}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-autofokus.png}
\caption{Der Menüeintrag für den Autofokus}\label{fig:autofokus}
}
\end{figure}
Um den Laserkopf in seiner Distanz zur Oberfläche des Materials
einzustellen, hat die Maschine eine Autofokus Funktion. Dazu wird der
Distanztaster\footnote{Der Taster ähnelt einem Kugelschreiber.} (siehe
+@fig:laserkopf) mit dem Steuerkreuz in die Mitte des Materials
gefahren.
\textbf{Achtung:} Es empfiehlt sich bei geöffneter Klappe zu
fokussieren. Ein üblicher Fehler, den es jedoch zu vermeiden gilt, ist
dass nicht der Taster über das Material gesetzt wird sondern der
Laserpunkt. Das könnte zur Folge haben, dass der Distanztaster im Gitter
versenkt wird.\footnote{Wenn der Distanztaster im Gitter steckt bleibt
die Maschine Abgeschaltet und muss erst wird erst wieder durch die
zuständigen Personen freigegeben werden.} Gegebenenfalls muss die
Z-Achse noch runter gefahren werden, wenn dies nicht schon beim Einlegen
des Materials passiert ist (siehe Abschnitt
\protect\hyperlink{z-achse}{Z-Achse}). Ebenfalls sollte drauf geachtet
werden, dass das Werkstück nicht kippen kann.\\
Wenn das Material unter dem Taster liegt, kann das Menü über die Z/U
Taste aktiviert werden (siehe +@fig:menu). Mit dem Punkt
\texttt{Autofocus} (siehe +@fig:autofokus) wird die Distanz automatisch
auf 21,2mm eingestellt. Über die \texttt{↑\ ↓} Tasten kann der Punkt
Autofocus ausgewählt werden. Mit \texttt{Enter} wird er aktiviert.
\textbf{Achtung:} Beim Einstellen des Autofokus sollte immer ein Finger
auf dem \texttt{Esc} (Escape) Knopf liegen, für den Fall, dass etwas
unvorhergesehenes passiert (Der Taster bohrt sich durch das Material,
der Taster reagiert nicht, der Taster ist doch nicht über dem Material).
Nach dem Autofokus Prozess liegt der Brennpunkt des Lasers auf der
Oberfläche des Materials.\footnote{Bei starken Materialien kann es
nützlich sein den Fokus nicht auf der Oberfläche, sondern im Material
zu haben. Um bei einem 10mm starken Material dies zu bewerkstelligen,
bedarf es eines 5mm starken Materials. Auf dieses wird der Fokus
gesetzt. Dann wird es durch das 10mm starke Material ausgetauscht.
Hierbei ist jedoch drauf zu achten, dass der Taster nicht gegen das
Material stoßen darf. Diese Methode ist nur ratsam für bereits
erfahrene Benutzer.}
\hypertarget{null-null-origin}{%
\subsubsection{\texorpdfstring{Null Null
(\texttt{Origin})}{Null Null (Origin)}}\label{null-null-origin}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:origin}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/laser-origin.png}
\caption{Setzten des Origins}\label{fig:origin}
}
\end{figure}
Um die Maschine für den Laser Job bereits zu haben, kann nun der
Laserkopf mit den \texttt{←\ ↑\ ↓\ →} Tasten an die gewünschte Position
gefahren werden. Um diese Position als Ausgangspunkt für einen Schnitt,
eine Gravur oder eine Perforation zu setzten, muss dies mit der Taste
"\texttt{Origin}" (siehe +@fig:origin) bestätigt werden.\footnote{Die
Taste bestätigt, dass sie gedrückt wurde mit einem Piep. Mehr nicht.
Es empfiehlt sich vor einem Job mehrfach zu überprüfen, ob der
\texttt{Origin} auch gesetzt ist.} Falls Unsicherheit besteht ob der
\texttt{Origin} auch der aktuellen Position des Laserkopfes entspricht,
kann über einen Druck auf die Taste \texttt{Esc} der Kopf auf seinen
letzten \texttt{Origin} zurückgesetzt werden.
\textbf{Achtung:} Vor dem Starten eines Jobs sollte nochmals
sichergestellt werden, dass der \texttt{Origin} stimmt. Der Laser
beginnt einen Job von dieser Position aus (siehe Abschnitt
\protect\hyperlink{positionierung}{Positionierung}). Falls die Position
vom \texttt{Origin} abweicht, könnte das Material an einer anderen
Stelle bearbeitet werden.
\hypertarget{laser-job}{%
\subsection{Laser Job}\label{laser-job}}
Die einfachste Methode einen Job zu starten ist, über die USB Verbindung
aus der RDWorks Software heraus mit der Start Taste. Es existiert auch
die Möglichkeit Job Dateien aus RDWorks heraus auf ein USB Stick zu
speichern und diesen direkt in die Maschine zu stecken. Dafür muss der
Stick FAT formatiert sein und die Dateien müssen auf der untersten Ebene
des Dateisystems liegen. Unterordner werden nicht erkannt. Im weiteren
Verlauf dieses Handbuches wird diese Möglichkeit nicht berücksichtigt.
Ebenfalls werden hier nur die minimalen Schritte beschrieben um einen
Job mit RDWorks einzurichten und auszuführen. Ein komplette Übersicht
würde den Rahmen diese Dokuments sprengen. Hierfür existiert ein
Benutzerhandbuch, das vom Hersteller der Software zusammen mit dieser
ausgeliefert wird.
\hypertarget{positionierung}{%
\subsubsection{Positionierung}\label{positionierung}}
Der \protect\hyperlink{null-null-origin}{Origin} des Laserkopfes
korrespondiert mit der linken oberen Ecke der Daten in der Software
(siehe +@fig:rdsoftware). Dies sollte nicht verändert werden, da die
Leistung des Lasers von Links oben nach rechts unten abnimmt.\footnote{Versuche
mit einer 3mm starken 700mm × 1000mm MDF Platte haben gezeigt, dass
bei einer Leistung von 95\% und einer Geschwindigkeit von 5mm/s die
Platte mit einem diagonalen Schnitt nur bis zur Hälft geschnitten
werden kann.} Wenn die Daten die mögliche zu fahrende Fläche
überschreitet, wird dies im Menü angezeigt. Es ist möglich den Job
dennoch durchführen zu lassen. Alles was über die Arbeitsfläche hinaus
geht wird nicht gelasert.
\hypertarget{die-parameter-verstehen}{%
\subsubsection{Die Parameter Verstehen}\label{die-parameter-verstehen}}
Die Parameter die zur Verfügung stehen sind
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Die Geschwindigkeit des Laserkopfes gemessen in Millimeter pro Sekunde
(mm/s).
\item
Die Intensität des Laserstahls gemessen in Prozent (\%).
\end{enumerate}
Ausgehend von diesen beiden Parametern muss der Job eingerichtet werden.
Ein 3mm Acrylplatte würde zum Beispiel bei 10mm/s und 90\% Leistung
geschnitten werden. Eine Gravur auf dieser Platte kann schon bei 80mm/s
und 15\% Leistung gut aussehen.
Stärkere Materialien bedürfen mehr Leistung und eine langsamere
Bewegung. Dünne Materialien können bei einer schnellen Fahrt auch schon
mit geringer Leistung geschnitten werden. Wobei eine zu hohe
Geschwindigkeit sich auch auf die Qualität von Kurven und Ecken
auswirkt. Es gilt hier eigenen Erfahrungswerte zu sammeln. Ebenfalls
können die Außentemperatur, die Feuchtigkeit des Materials oder auch die
Reinigung der Umwerf-Spiegel die Werte beeinflussen.
\hypertarget{daten-vorbereiten}{%
\subsubsection{Daten Vorbereiten}\label{daten-vorbereiten}}
Die Steuerungssoftware RDWorks kann mit zwei unterschiedlichen
Dateitypen umgehen.
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Vektor Daten
\item
Pixel Bilder
\end{enumerate}
\hypertarget{vektor-daten}{%
\subsubsection{Vektor Daten}\label{vektor-daten}}
Vektor Daten können für das Schneiden, Perforieren und Gravieren genutzt
werden. Es existieren einige Applikationen zum Erstellen von
Vektordaten. Adobe Illustrator (AI),
\href{https://inkscape.org/en/}{Inkscape}, Affinity Designer, Sketch.
Hier werden Beispiele aus AI gezeigt.
Für Schnitt und Perforation können Pfade angelegt werden, die offen
sind. Diese werden von dem Laserkopf nachgefahren. Hierbei ist zu
beachten, dass die Software jeden Pfad erkennt, der im Dokument liegt.
Es werden nur Pfade erkannt, keine Konturen. In +@fig:ai-kontur ist die
GPU-Vorschau von AI zu sehen. Dies ist jedoch nicht, was der Laser
erkennt.
\begin{figure}
\hypertarget{fig:ai-kontur}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-kontur.png}
\caption{Adobe Illustrator GPU-Vorschau}\label{fig:ai-kontur}
}
\end{figure}
Was in +@fig:ai-pfad zu sehen ist, entspricht dem, was von dem Laserkopf
nach fahren würde. Die Abbildung zeigt die Pfadansicht. Um zwischen
GPU-Vorschau und Pfadansicht zu wechseln kann die Tastenkombination
\texttt{Command\ Y} (macOS) oder \texttt{Strg\ Y} (Win) genutzt
werden.\footnote{Im weiteren Verlauf dieses Handbuchs wird nur die macOS
Variante \texttt{Command} dargestellt. Für Windows muss dies durch
\texttt{Strg} ersetzt werden. Falls Abweichungen existieren wird
darauf hingewiesen.}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:ai-pfad}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-pfad.png}
\caption{Adobe Illustrator Pfad Ansicht}\label{fig:ai-pfad}
}
\end{figure}
Für die Gravuren funktionieren nur geschlossene Vektorpfade. In
+@fig:offengpu sieht es so aus, als ob beide Flächen geschlossen sind.
Die Pfadansicht zeigt jedoch, dass die rechte Form nicht geschlossen ist
+@fig:offen. Somit würde die rechte Form für eine Gravur nicht beachtet
werden.
\begin{figure}
\hypertarget{fig:offengpu}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-flaeche-offen-gpu.png}
\caption{Adobe Illustrator Fläche offen
GPU-Vorschau}\label{fig:offengpu}
}
\end{figure}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:offen}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-flaeche-offen.png}
\caption{Adobe Illustrator Fläche offen Pfadansicht}\label{fig:offen}
}
\end{figure}
\newpage
Grundsätzlich sollte ein AI Dokument so angelegt werden, dass
\begin{itemize}
\tightlist
\item
keine Überreste von Pfadpunkten in ihm liegen.
\item
keine Ebenen ausgeblendet werden.
\item
keine Daten außerhalb der Arbeitsfläche liegen.
\end{itemize}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:reste-gpu}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-reste-gpu.png}
\caption{Adobe Illustrator versteckte Reste
GPU-Vorschau}\label{fig:reste-gpu}
}
\end{figure}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:reste}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-reste.png}
\caption{Adobe Illustrator versteckte Reste
Pfadansicht}\label{fig:reste}
}
\end{figure}
In +@fig:reste-gpu und +@fig:reste sind in der Pfadansicht Reste zu
sehen, die optisch in der GPU-Vorschau nicht zu erkennen wären. Die
Maschine würde diese Pfadpunkte und Pfade dennoch in Betracht ziehen.
\hypertarget{unterstuxfctzte-vektor-formate}{%
\paragraph{Unterstützte Vektor
Formate}\label{unterstuxfctzte-vektor-formate}}
Die Software RDworks unterstützt viele Formate. Die besten Ergebnisse
wurden bisher mit folgenden Formaten erzielt.\footnote{Weiter
Informationen zu Formaten sind im Handbuch der Software zu finden.}
\begin{itemize}
\tightlist
\item
.ai (Version 3)
\item
.dxf (R14)
\end{itemize}
Bei allen Formaten ist zu beachten, dass die voreingestellte Einheit mm
sein sollte.
\hypertarget{limitierungen-von-vektorformaten}{%
\paragraph{Limitierungen von
Vektorformaten}\label{limitierungen-von-vektorformaten}}
Wenn man die Pfade durch Code generiert
(\href{https://processing.org/}{Processing},
\href{https://p5js.org/}{p5js}, etc.), muss man auf die Länge der Pfade
(Anzahl Punkte) achten. Sowohl Programme wie Illustrator als auch
RD\_Works selber haben hier Limits. Bei beiden Programmen ist nicht
wirklich dokumentiert, was diese Limits sind. Hier muss man darauf
achten entweder die Anzahl Punkte reduzieren, oder die Pfade in mehrere
Unterpfade aufbrechen.
\hypertarget{ai-dxf-export}{%
\paragraph{AI DXF Export}\label{ai-dxf-export}}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:ai-datei-dialog}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/ai-datei-dialog.png}
\caption{Adobe Illustrator Datei Export
Dialog}\label{fig:ai-datei-dialog}
}
\end{figure}
DXF Dateien können aus AI unter
\texttt{Datei\textgreater{}Exportieren\textgreater{}Exportieren\ als\ldots{}}
ausgegeben werden. Dazu muss am unteren Rand des Datei Dialogs die
Option \texttt{AutoCAD-Interchange-Format\ (DXF)} gewählt werden. Siehe
+@fig:ai-datei-dialog.\\
Dies öffnet einen weiteren Dialog für die Einstellungen der DXF Datei.
Hier ist drauf zu achten, dass
\begin{itemize}
\tightlist
\item
die AutoCAD Version \texttt{R14/LT98/LT97} ist.
\item
im Abschnitt \texttt{Bildmaterialskalierung} die Einheiten richtig von
1 mm in 1 Einheit skaliert werden.
\end{itemize}
Alle weiteren Einstellungen können so bleiben, wie sie sind. (Siehe
+@fig:dxf-ex)
\begin{figure}
\hypertarget{fig:dxf-ex}{%
\centering
\includegraphics{./assets/images/ai-dxf-export-dialog.png}
\caption{Adobe Illustrator DXF Export Dialog}\label{fig:dxf-ex}
}
\end{figure}
\hypertarget{daten-trennen}{%
\subparagraph{Daten Trennen}\label{daten-trennen}}
Wenn in einer Datei mehrere Arten von Schnitt, Perforation oder Gravur
angelegt werden sollen, können die einzelnen Objekte getrennt werden,
indem ihnen eine eigene Farbe zugeordnet wird. Ebenen werden beim Export
nicht berücksichtigt.
\hypertarget{pixelbilder}{%
\subsubsection{Pixelbilder}\label{pixelbilder}}
Es können ebenfalls Pixelbilder genutzt werden, um Gravuren zu erzeugen.
Hierbei besteht die Möglichkeit die Graustufen des Bildes zu verwenden,
um die Intensität des Lasers zu steuern. Die Bilder können maximal einen
Auflösung von 1000 "dots per inch" (dpi) haben. Ab 300dpi können bereits
sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Unterhalb von 300dpi wird die
Auflösung der Gravur roh. Gerade bei Schriften sollte wenn möglich
entweder eine hohe Auflösung genutzt werden oder auf Vektoren
zurückgegriffen werden.
\hypertarget{limitierungen-bei-pixelbildern}{%
\paragraph{Limitierungen bei
Pixelbildern}\label{limitierungen-bei-pixelbildern}}
Auch wenn eine Auflösung von 1000 dpi möglich ist, gibt es ein Limit bei
der Größe der Bilder, welche bei ca. 7500x7500 Pixeln liegt.
\begin{figure}
\hypertarget{fig:moire}{%
\centering
\includegraphics{./assets/images/moire.jpg}
\caption{Moire Beispiel}\label{fig:moire}
}
\end{figure}
Wenn die Rasterbilde sehr viele Linien oder Punkte enthalten, also
abwechseln dunkle und helle Pixel, kann es zu einem
\href{https://de.wikipedia.org/wiki/Moir\%C3\%A9-Effekt}{Moiré-Effekt}
kommen (siehe +@fig:moire). Zumindest nach aktuellem Erfahrungsstand
lässt sich dies nicht umgehen. Bei feinen Details die auch über
Laserschnitt erstellt werden können, gibt es aber eine Lösung: Im Menü
über \emph{Handling \textgreater{} Bitmap Handling} das Fenster für
Bitmap-Bearbeitung aufrufen. Dort Pfade generieren (Get Outline) lassen
und diese der Quelle und dem Display (Apply to view, Apply to source)
zuweisen. Dies vektorisiert das Bitmap. Dabei ist zu beachten, das aus
Linien Flächen werden. Wenn es sehr dünne Linien sind, ist das egal,
ABER der Laser fährt dann zweimal über jede Linie, dies sollte
entsprechend bei der Stärke beachtet werden.
\hypertarget{daten-import}{%
\subsubsection{Daten Import}\label{daten-import}}
Vektor Dateien und Pixelbilder werden über den Befehl
\texttt{Datei\textgreater{}Import} in die Software eingeladen.
\hypertarget{art-des-jobs}{%
\subsubsection{Art des Jobs}\label{art-des-jobs}}
Die Art des Laserjobs bestimmt auch mit welche Möglichkeiten zur
Verfügung stehen.
\begin{itemize}
\tightlist
\item
Schneiden
\item
Gravieren
\item
Perforieren
\end{itemize}
\begin{figure}
\hypertarget{fig:rdsoftware}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/rdworks-software.PNG}
\caption{RDworks Software Oberfläche}\label{fig:rdsoftware}
}
\end{figure}
\newpage
\hypertarget{schneiden}{%
\paragraph{Schneiden}\label{schneiden}}
Um einen Schnitt einzurichten, kann mit einem Doppelklick auf die
entsprechende Ebene in der Ebenenpalette rechts oben (siehe
+@fig:rdsoftware) das Menü für die Einstellungen aufgerufen werden.
Siehe +@fig:rdcut. Hier kann eingestellt werden, wie schnell der
Laserkopf gefahren werden soll und mit welcher Intensität der Schnitt
stattfinden soll. Dazu muss:
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Die \texttt{Ausgabe} auf \texttt{Ja} stehen.
\item
In \texttt{Geschw.(mm/s)} der gewünschte Wert eingetragen werden.
\item
Der \texttt{Lasermodus} auf \texttt{Schneiden} stehen.
\item
Im Feld mit der 1 und der Checkbox in \texttt{Min\ Leist\ (\%)} und
\texttt{Max\ Leist.\ (\%)} der gleiche Wert eingetragen
werden.\footnote{Die Software nutzt den Max Wert. Um Verwirrung zu
vermeiden sollte jedoch in beide Felder der gleiche Wert eingetragen
werden.}
\end{enumerate}
Alle weiteren Möglichkeiten sind zur Feineinstellung. Hierfür sollte das
Handbuch der Software zu Rate gezogen werden.
\begin{figure}
\hypertarget{fig:rdcut}{%
\centering
\includegraphics{assets/images/rdworks-schneiden.PNG}
\caption{RDWorks Ebeneneinstellungen Schneiden}\label{fig:rdcut}
}
\end{figure}
\hypertarget{gravieren}{%
\paragraph{Gravieren}\label{gravieren}}
Um eine Gravur einzurichten, kann mit einem Doppelklick auf die
entsprechende Ebene in der Ebenenpalette rechts oben (siehe
+@fig:rdsoftware) das Menü für die Einstellungen aufgerufen werden.
Siehe +@fig:rdgrav1. Hier können verschieden Parameter der Gravur
definiert werden. Dazu muss:
\begin{enumerate}
\def\labelenumi{\arabic{enumi}.}
\tightlist
\item
Die \texttt{Ausgabe} auf \texttt{Ja} stehen.
\item
In \texttt{Geschw.(mm/s)} der gewünschte Wert eingetragen werden.
\item
Der \texttt{Lasermodus} auf \texttt{Gravur/Scan} stehen.
\item
Das Feld \texttt{Graustufen\ ausgeb} gewählt sein oder nicht (siehe
+@fig:rdgrav2).\footnote{Im Fall von Vektoren als Vorlage kann nur ein
einheitlicher Wert gewählt werden. Das Feld ist dann nicht
anwählbar.}
\item
Die Leistung eingestellt werden