Ich konnte das aktuelle Flaggschiff von CrealityFalcon testen, den Falcon 2 Pro mit starker 60W-Laserleistung. Im folgenden Artikel gebe ich einen Überblick über das Gerät, Einstellungen und allgemeine Tipps & Tricks sowie Ergebnisse, die ich mit ihm produziert habe.
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Der Falcon 2 Pro mit 60W ist ein geschlossener Laser, der im Vergleich zu vielen anderen Modellen keine dedizierte Einhausung mehr benötigt. Der Laser funktioniert auch nur, solange das Gehäuse geschlossen ist; sobald es geöffnet wird, stoppt der Vorgang. 60W gehören aktuell zur Spitzengruppe der Diodenlaser. Damit ist es möglich, 10 mm dickes Pappelsperrholz in einem Durchgang zu schneiden (davon würde ich allerdings abraten, aber dazu später mehr). Die Ergebnisse des Falcon sind beeindruckend. Selbst der relativ kleine Lüfter für die Abluft macht seinen Job ausgezeichnet, und es gibt kaum Geruch im Raum (vorausgesetzt man lüftet nach draußen). Weitere schöne Features sind die Schublade zum Entnehmen der Abfallschnipsel (sehr praktisch) und die eingebaute Kamera (auch dazu später mehr). Im Weiteren sind alle Informationen zusammengetragen, die ich zum Laser habe. Der Artikel wird erweitert, sobald es neue Daten / Informationen gibt.
Technische Daten
| Maschinenleistung (Max) | 360 W |
| Optische Leistung | 60W (+1,6W) |
| Produktgröße | 664 × 570 × 328,4 mm |
| Gewicht | 19,51 kg |
| Eingangsspannung | 100-240V~ 50-60Hz |
| Ausgangsspannung | DC 24.0V 15.0A |
| Betriebstemperatur | 5 – 35 °C |
| Gravurbereich | 400 x 400 mm |
| Laserquelle | Diodenlaser |
| Laserpunkt | 0,08*0,15 mm |
| Laserwellenlänge | 455±5 nm |
| Laserklasse | Class 1(FDA) (nicht EU) |
| Lasergravursoftware | LightBurn, LaserGRBL (+ alle grbl-Controller) |
| Betriebssystem | Windows/MacOS/Linux |
| Unterstützte Dateiformate | Jpeg, jpg, png, bmp, svg, dxf, etc. |
| Unterstützte Materialien | Pappe, Holz, Bambus, Gummi, Leder, Stoff, Acryl, Kunststoff usw. |
| Zertifizierungen | FDA, CE, ROHS, FCC, PSE |
| Bruttogewicht | 25,74 KG |
| Paketgröße | 770 × 645 × 285 mm |
Produktbilder
Lieferumfang:
Aufbau
Der Aufbau des Lasers wird sowohl im Handbuch erklärt als auch in diesem Video. Wer das Handbuch verlegt hat, kann es im Creality-Wiki herunterladen.
In dieser YouTube-Playlist finden sich noch weitere Service-Videos, wie der Austausch des Mainboards. Hier sind noch ein paar Bilder des Unboxings:
Beim Zusammenbau sollte die LED-Leiste angeschlossen werden, welche auf beiden Seiten eine Buchse hat. Ich dachte, eine davon wäre für den Lüfter und eine für die LED. Auf der rechten Seite fand sich aber kein Stecker, der sich anschließen ließ. Ich habe angenommen, dass es ein Produktionsfehler ist, aber dieser Stecker ist schlicht nicht nötig. LED und Lüfter werden zusammen über den linken Stecker versorgt, der Schalter an der rechten Seite funktioniert auch ohne Stecker wie beschrieben.
Bei mir schien die x-Achse nicht perfekt gespannt zu sein, ich hatte in den Tests leichte Schwächen in der Bewegung. Daher habe ich die Riemen etwas nachgespannt. Für die y-Achse ist das einfach und geht von außen, für die x-Achse geht es analog zu der Falcon 2 Serie, aus deren Video diese Bilder stammen (für den Falcon 2 Pro habe ich keine offiziellen Dokumente dazu gefunden):
Einstellung des Air Assist
Der Air Assist wird automatisch gesteuert. Ein wenig verwirrend ist allerdings das Regel-Stellrad, das außen am Laser angebracht ist. Ich bin zunächst davon ausgegangen, dass damit ganz allgemein die Stärke der Pumpe geregelt wird. Der Laser schaltet die Pumpe nur ein und aus. Dem ist aber nicht so. Die Firmware hat die Parameter $150 und $151, mit denen die Stärke des Air Assist bei Aktivierung (Volllast) und Nicht-Aktivierung (Air Assist aus) eingestellt wird. Air Assist „aus“ (LightBurn-Einstellung bzw. Kommando M9) bedeutet dabei nicht, dass die Pumpe ganz ausgeschaltet ist, sondern auf einem niedrigen Level bleibt (Standard 36%, $150), damit die Linse geschützt ist. Wäre die Pumpe ganz aus, könnten Dreckpartikel auf die Linse gelangen und diese zerstören. Mit dem Regler kann man nun zwischen der Firmware-Obergrenze und wirklichem aus regeln. Wenn man in der Firmware also 50 % eingestellt hat, dann hat das Regelrad oben 50 % und unten 0 %. Wenn man in der Firmware auf 80 % stellt, ist oben 80 % und unten weiterhin 0 %. Man kann mit dem Stellrad also regeln, aber nur zwischen 0 und der Obergrenze der Firmware.
Laser-Modul
Das Laser-Modul hat eine maximale Leistung von 60W, kann aber in drei Stufen: „Precise“, „Normal“ und „Powerful“ (60W, 40W, 22W) umgeschaltet werden, indem der Reset-Knopf lange gedrückt gehalten wird. Drei blaue LEDs zeigen den Zustand an. Der Kopf hat eine eigene Firmware, die über einen USB-C-Port aktualisiert werden kann. Er verfügt über Sensoren zur Erkennung einer verschmutzten Linse, von Feuer und dem Druck des Air Assist.
Da der Rauch recht schlecht aus dem Laserbereich herauskommen kann (wenig Distanz zwischen Schutz und Oberfläche), scheint der Sensor schnell anzuschlagen und ich hatte direkt beim ersten Schnitt nach ca. 10 Sekunden die Meldung, dass die Linse verdreckt ist. Ich vermute aber eher, dass der auf den Bildern unten sichtbare Sensor verschmutzt war und daher eine falsche Meldung ausgegeben wurde. Ich konnte den Schnitt aber nach einem Reset des Kopfes an der gleichen Stelle fortsetzen. Per Firmware-Parameter kann man den Sensor notfalls auch abschalten, was man in der Regel aber nicht tun sollte.
Größe des Laser-Spots
Ich habe eine Messung zur Dicke des Laser-Spots durchgeführt (Erklärung siehe hier im Wiki) und für die Power-Einstellung (60W) eine Spot-Größe von 0,4 × 0,3 mm herausgefunden, bei der Precise-Einstellung ist der Spot 0,21 × 0,23 mm groß und damit fast quadratisch. Natürlich hängt der Spot auch von der Fokussierung und der Dicke des Materials ab, sowie von der verwendeten Leistung. In diesem Fall waren es 90 % Leistung bei 4 mm Sperrholz.
Das gilt allerdings nur wie oben angegeben bei Holz und hoher Leistung. Durch weniger Leistung und ein Material, das nicht so stark ausbrennt, kann der Spot noch wesentlich kleiner sein. Teilweise liegt man damit optisch schon unter 0,1 mm, was hervorragend ist.
Einstellungen und Start
Da jedes Material anders ist und auch jeder Laser, jede Umgebung (Temperatur / Luftfeuchtigkeit) macht es keinen Sinn, konkrete Einstellungen für den Laser anzugeben. Man muss die Einstellungen für das eigene Setup selbst finden.
Sehr viele Informationen dazu finden sich im Diodenlaser-Wiki. Die folgenden drei Artikel empfehle ich als Grundlage für die meisten Einstellungen:
Einstellungen für Materialien
Einstellung der Mechanik
Einstellungen der Software
Nur der Vollständigkeit halber hier noch meine Einstellungen für LightBurn, damit ihr das gegenchecken könnt.
Mit diesen Einstellungen arbeite ich am liebsten. Genauer erklärt findet ihr sie im Wiki.
Ich habe auch ein Device-Profil exportiert, das ihr direkt importieren könnt, um den Laser zuzufügen: Download (LightBurn .lbdev Datei)
Ergebnisse
Hier habe ich ein paar Beispiele gesammelt, die ich mit dem F2 Pro hergestellt habe, dabei sind eventuell auch schon ein paar brauchbare Werte für andere Setups dabei.
Wie in den Artikeln oben beschrieben, eignen sich Materialtests, um die besten Einstellungen für ein Material zu finden. Da ich eine Platte Pappelsperrholz in 10 mm Dicke zur Verfügung hatte, wollte ich dafür die besten Einstellungen zum Schneiden herausfinden. Durch meine Erfahrungen konnte ich den Bereich schon einigermaßen gut eingrenzen, wenn man ein Material oder Laser überhaupt nicht kennt, dann kann man größere Schritte wählen, um sich zunächst grob zu nähern.
Je schneller man schneidet, desto weniger Rußspuren befinden sich am Objekt, daher wird meine Standard-Einstellung für 10 mm Pappelsperrholz in diesem Fall etwa 1200 mm/min mit drei Durchgängen sein.
Damit habe ich dann auch mal ein Test-Puzzle ausgeschnitten. Die Kanten sind allerdings schon noch verrußt, ich werde da noch etwas an den Parametern spielen. Daneben noch ein paar weitere Projekte. Auch sehr filigrane Schnitte sind gut geworden.
Auch Edelstahl lässt sich mit dem F2 Pro gut gravieren / markieren. Ich habe hier die 40W-Einstellung genutzt.
Härtetest
Ich wollte auch mal sehen, welche Stärke an Holz der Laser schneiden kann. Ich hatte noch ein paar Reste von einem Schuppen-Projekt im Garten übrig, und habe zwei Stücke getestet. Das eine ist sibirische Lärche, 25 mm dick, das andere vermutlich Fichte oder ähnliches, 20 mm dick. Schneiden ließ es sich beides, allerdings enthält Lärche sehr viel Harz, was extreme Stichflammen erzeugt und viel Sauerei erzeugt. Würde ich nicht empfehlen. Bei der Fichte war das schon besser. Von der Rückseite sieht beides nicht besonders gut aus, geschliffen werden muss beides. Man kann bei beiden Hölzern erkennen, dass bis ca. 12 mm Tiefe der Schnitt sehr schön und wenig rußig erscheint, danach wird der Strahl schon recht dick und die Rußbildung sehr stark.
Fazit: bis 12 mm kann man den Laser sehr empfehlen, danach geht es zwar noch, aber es wird schon rußig und es ist einiges an Nacharbeit erforderlich.
Software / Kamera
CrealityFalcon hat vor Kurzem eine eigene Steuerungssoftware veröffentlicht: Falcon Design Space. Das Tool ist für Einsteiger gedacht und bietet alle wesentlichen Funktionen, die man für die ersten Projekte benötigt. Auch fortgeschrittene Funktionen wie die Kamera werden unterstützt.
Nach der Installation wählt man den Laser aus und macht anschließend einen Laser-Test. Nach Abschluss der Einrichtung landet man im Design-Fenster, in dem man wie bei den meisten anderen Tools Grafiken erstellen und lasern kann. Im Großen und Ganzen ist die Bedienung analog zum Platzhirsch LightBurn gehalten, die meisten Optionen kommen einem direkt bekannt vor. Die deutsche Übersetzung enthält noch einige Fehler, sodass ich die englische Version empfehlen würde.
Die Kamera-Einrichtung geht auch nach dem gleichen Prinzip wie LightBurn vonstatten, dazu gibt es auch eine Anleitung im Creality Wiki. Ich empfehle nach der Kalibrierung die Konfiguration davon zu speichern, da die Software mindestens zweimal die Kalibration verloren hat und ich sie damit schnell wieder laden konnte, ohne das Verfahren noch einmal durchzugehen.
Für Einsteiger ist die Software zu empfehlen, zudem ist sie auch kostenlos erhältlich. Für Spezialfunktionen oder professionellen Einsatz hat LightBurn noch immer die Nase vorn.
Hier noch ein Beispiel von LightBurn 2.0, auch hier habe ich die Kalibrierung der Kamera durchgeführt und konnte im Anschluss bequem damit arbeiten. Im folgenden Video ist die Einrichtung erklärt:
Und so sieht es dann aus, wenn es fertig ist:
Firmware
Es gibt aktuell noch keinen offiziellen Download der Firmware. Meine Version ist „CV50-Pro-MASTER-Release V1.0.1 20240325-1042“. Sobald es ein offizielles Update gibt, werde ich es hier verlinken.
In der folgenden Tabelle sind alle Parameter mit den Standardwerten dargestellt. In der Regel muss man hier nichts modifizieren, man kann sie aber jederzeit an persönliche Vorlieben anpassen. Um alle Parameter auf den Werkszustand zurückzusetzen, kann man das Kommando „$RST=*“ per Konsole an den Laser senden. Damit werden alle Parameter auf den Auslieferungszustand zurückgesetzt.
| Value | Default | Explanation |
|---|---|---|
| $0 | 10 | Step pulse, microseconds |
| $1 | 250 | Step idle delay, milliseconds |
| $2 | 0 | Step port invert, mask |
| $3 | 4 | Direction port invert, mask |
| $4 | 0 | Step enable invert, boolean |
| $5 | 0 | Limit pins invert, boolean |
| $6 | 0 | Probe pin invert, boolean |
| $10 | 3 | Status report, mask |
| $11 | 0.010 | Junction deviation, mm |
| $12 | 0.002 | Arc tolerance, mm |
| $13 | 0 | Report inches, boolean |
| $20 | 0 | Soft limits, boolean |
| $21 | 1 | Hard limits, boolean |
| $22 | 1 | Homing cycle, boolean |
| $23 | 3 | Homing dir invert, mask |
| $24 | 2000.000 | Homing feed, mm/min |
| $25 | 4000.000 | Homing seek, mm/min |
| $26 | 20 | Homing debounce, milliseconds |
| $27 | 5.000 | Homing pull-off, mm |
| $30 | 1000.000 | Max spindle speed, RPM |
| $31 | 0.000 | Min spindle speed, RPM |
| $32 | 1 | Laser mode, boolean |
| $100 | 80.000 | X steps/mm |
| $101 | 80.000 | Y steps/mm |
| $110 | 25000.000 | X Max rate, mm/min |
| $111 | 8000.000 | Y Max rate, mm/min |
| $120 | 500.000 | X Acceleration, mm/sec^2 |
| $121 | 500.000 | Y Acceleration, mm/sec^2 |
| $130 | 400.000 | X Max travel, mm |
| $131 | 400.000 | Y Max travel, mm |
| $150 | 36 | Minimum Air Pressure Value – Range: 0-100. When running M9, weak airflow is enabled. |
| $151 | 100 | Maximum Air Pressure Value – Range: 0-100. When running M8, strong airflow is enabled. |
| $152 | 30 | Delay Time for Turning Off the Air Pump (seconds) – Range: 0-100, 100=always on |
| $153 | 0 | Airflow Alarm Switch Enable – Range: 0-1, default is 0 (disabled) |
| $154 | 1 | Flame Alarm Switch Enable – Range: 0-1, default is 1 (disabled) |
| $155 | 1 | Lens Contamination Alarm Switch Enable – Range: 0-1, default is 1 (enabled) |
| $156 | 0 | Tube Core Parameter – Range: 0-2, default is 1. 0: Not linked to the air pump. 1 or 2: Linked to the air pump, but the number of tube cores enabled at startup differs. |
| $157 | 1 | Offline Preview Laser Power – Default is 1. [1/2/3] 1 means the laser power is set to 1%. |
| $158 | 1 | LD Monitoring Alarm Switch – Range: 0-1, default is 1 (enabled); Monitors the state of the laser diode, e.g. overheating |
| $160 | 1 | Three-Axis Detection Enable Switch – Range: 0-1 |
| $161 | 13.00 | Three-Axis Detection Angle |
Ein paar Parameter sind meiner Erfahrung nach interessant gewählt. Unter anderem deutlich unterschiedliche Maximalgeschwindigkeiten für die Achsen, sowie im Verhältnis zur Geschwindigkeit recht geringe Beschleunigungen. Ich denke, hier ist noch etwas Optimierungspotenzial vorhanden.
Reviews / Videos
Hier findet ihr noch eine Reihe Videos, die interessant sind, um den Laser genauer kennenzulernen. Für das 60W-Modell gibt es noch kaum Videos, daher auch einige zum 20W und 40W-Modell.