Nach vielen Jahren in der Diodenlaser-Welt ist auch der erste CO2-Laser bei mir eingezogen. Der K40 ist als Geräte-Kategorie inzwischen sehr bekannt. Es gibt Modelle von diversen Herstellern und eine große Community. Was allen früheren K40 gemein ist, sie sind absolute Bastler-Kisten. Von Werk aus sind sie weder elektrisch sicher, noch wartungsfreundlich oder gut aufgebaut. Mit dem K40+ räumt Omtech mit den Makeln der K40 auf und hat ein völlig neu und durchentwickeltes Gerät auf den Markt gebracht.
Mit rund 600 € ist der K40+ zwar etwas teurer als die herkömmlichen K40, aber am Ende sogar doch günstiger, weil man in einen 300€-K40 noch einmal mindestens die gleiche Summe stecken muss, um ihn betriebsbereit zu machen. Der K40+ kann ausgepackt und in Betrieb genommen werden, ohne an der Hardware oder der elektrischen Sicherheit basteln zu müssen. Man spart also nicht nur Aufrüstkosten, sondern auch die dafür nötige Arbeitszeit.
Offizielle Bilder
Technische Daten
| Stromversorgung | 220-240 V; 50 Hz |
| Max. Gravurgeschwindigkeit | 300 mm/s |
| Fokusmodus | manuell |
| Antrieb | Schrittmotor |
| Geräuschpegel | 60-89 dB |
| Zertifikate | CE |
| Bearbeitungsfläche | 300mm x 200 mm |
| Produktgröße(L×B×H) | 810 x 500 x 250 mm |
| Nettogewicht | 23 kg |
| Max. Werkstückhöhe | 22mm mit Wabentisch; 55mm ohne Wabentisch |
| Lasertyp: | CO2 |
| Laserwellenlänge: | 10640 nm |
| Laserleistung: | 40 W |
| Lasersicherheitsklasse: | Klasse 1 |
| Max. Auflösung: | 500 dpi |
| Graviergenauigkeit: | ±0,02mm |
| Linienbreite: | 0,51 mm |
| Länge der Laserröhre: | 720 mm |
| Durchmesser der Laserröhre: | 50 mm |
| Lebensdauer der Laserröhre: | 2000 Std. ( <40% Leistung) / 1200 Std. ( 40%–70% Leistung) / 600 Std. ( >70% Leistung) |
Unboxing / Inbetriebnahme
Hier ein paar Bilder des Unboxings. Besonders kompliziert ist es nicht, da das Gerät fast komplett aufgebaut ist, nur das Zubehör muss entnommen werden.
Der Aufbau wird auch in diesem Video von Omtech komplett erklärt:
Erstes großes Problem und Warnung
Die Röhre des K40+ (bzw. alle CO2-Röhren) muss mit Flüssigkeit gekühlt werden, um ein Überhitzen zu vermeiden. Die einfachste Variante ist ein Eimer voll Wasser und eine kleine Pumpe, die das Wasser durch den Kreislauf pumpt. Diese Pumpe ist auch im Lieferumfang enthalten. Da ich aber ein etwas robusteres Setup wollte, habe ich gleich den CW-3000 Chiller, also Wasserkühler, dazu bestellt. Der Anschluss ist denkbar einfach, es gibt nur zwei Schläuche, die hinten am Laser herausgeführt sind. Dort wird der Chiller verbunden. Als nächstes habe ich die Pumpe gestartet und dann den Laser angeschaltet. Allerdings lief nach ca. 10 Sekunden Wasser vorne aus dem Lasergehäuse heraus! Ich habe sofort den Not-Aus betätigt und den Chiller abgeschaltet. Danach habe ich im Gehäuse nachgesehen und konnte den Fehler letztlich finden, ein Ende der Schraubverbindung des Durchflusssensors war nicht dicht! Dadurch stand das halbe Gehäuse unter Wasser! Dass kein Kurzschluss entstanden ist, kann entweder am destillierten Wasser liegen, oder daran, dass die Kabel ein paar Millimeter (aber nicht viel) erhöht verbaut sind. Ich konnte die Verbindung mit einer üblichen Wasserhahn-Dichtung reparieren.
Um beim nächsten Mal schnell gewarnt zu werden, habe ich einen smarten IKEA Wasserlecksensor direkt neben dem Durchflusssensor platziert, so dass ich eine akustische Warnung bekomme und per SmartHome (Zigbee) auch weitere Aktionen durchführen könnte.
Bei der Inbetriebnahme also unbedingt erst den Wasserkreislauf testen, bevor die Elektrik dran kommt!
Start + Einstellungen
Im Gegensatz zu den meisten CO2-Lasern ist im K40+ kein Ruida-Controller verbaut, sondern ein Mainboard mit grbl-Firmware. Somit kann der Laser wie alle Diodenlaser mit der Core-Version von LightBurn, sowie LaserGRBL und allen anderen grbl-kompatiblen Steuerungen betrieben werden.
Man kann also mit der Einrichtung verfahren, wie im Diodenlaser-Wiki beschrieben ist. Der einzige Unterschied zu den meisten Diodenlasern ist, dass der Nullpunkt hinten links anstatt vorne links ist. Der Rest ist gleich.
Folgende Tools würde ich zur Steuerung empfehlen (je nach persönlichen Vorlieben) (als Typ muss immer „grbl“ genutzt werden):
- LightBurn – https://lightburnsoftware.com/
- Meerk40t – https://github.com/meerk40t/meerk40t
- LaserGRBL – https://lasergrbl.com/
Leistung der Laserröhre
Das ist ein ganz beliebtes und viel diskutiertes Thema für CO2-Laser. Die Leistung bzw. Maximalleistung der Laserröhre wird in mA gemessen. Je nach Röhre und Typ ist der Maximalstrom unterschiedlich. Wenn man das Maximum überschreitet, altert die Röhre deutlich schneller bzw. kann auch direkt zerstört werden. Bei der Röhre im K40+ gibt Omtech im Handbuch 20 mA als maximale Leistung an. Wenn man sich bei Experten umhört, sollten es aber eher 14-15 mA sein, die nicht überschritten werden sollen.
Jetzt kann man auf zwei Arten dafür sorgen, dass es nicht passiert. Erstens: man stellt das Poti am Laser auf volle Leistung und testet in der Steuersoftware, bei welchem Leistungswert die 14 mA erreicht werden. Das könnte zum Beispiel 62 % sein. Das muss man sich dann merken / notieren und seine Lasereinstellungen entsprechend anpassen, so dass man nie über 62 % Leistung lasert.
Der andere Weg, und meiner Meinung nach wesentlich sinnvoller, ist, mit dem Poti den Strom direkt auf den Maximalwert zu begrenzen. Das kann man tun, indem man das Poti z. B. auf die Mittelstellung einstellt und dann den Feuerknopf drückt. Dann sieht man, wie viel Leistung ausgegeben wird. Im Anschluss stellt man so lange ein, bis man den gewünschten Wert erreicht hat. Nun kann der Laser nie über dieser Maximalleistung betrieben werden. Wenn man in der Software 100 % Leistung eingibt, werden 14 mA ausgegeben.
Ich habe es auch so gemacht, das heißt, wenn ich Einstellungen angebe, in denen ich 100% Leistung verwendet habe, bedeutet es 14 mA an der Laserröhre. So kann ich meine Einstellungen auch viel besser mit anderen Lasern vergleichen.
Fokus
Beim K40+ wird ein kleines Stück Acryl mitgeliefert, was ein bisschen wie ein Schlüsselanhänger aussieht. Damit kann der Fokusabstand auf die Oberfläche des Werkstücks eingestellt werden.
Ergebnisse
Da der K40+ im Gegensatz zu meinen Diodenlasern insbesondere bei klaren Materialien seine Stärken ausspielt, habe ich natürlich zunächst mit klarem Acryl (GS) gespielt. Hier ein paar Ergebnisse. Die Gravuren habe ich mit 100 mm/s bei 40 % Leistung gelasert, geschnitten mit 10 mm/s bei 100 %.
Hier noch ein Geschenk, das ich mit dem K40 erstellen konnte, auch den Schaumstoff konnte ich mit dem Laser schneiden.
Reviews / Videos
Hier noch ein paar lohnenswerte Videos zum K40+: