Air Assist wird verwendet, um die Qualität des Laserprozesses zu erhöhen. Auf den Laserspot wird Luft geblasen, die Partikel und Dämpfe entfernt, die durch den Verbrennungsprozess entstehen. Der Laserstrahl wird durch diese Partikel weniger verzerrt und hat mehr Kraft auf der Oberfläche. Darüber hinaus werden Brandflecken drastisch reduziert.
Hinweis
Die folgenden Beschreibungen beziehen sich vorwiegend auf die Laser S6 und S9. Beim S10 wird die Düse bereits mit dem Modul ausgeliefert, hier fehlt nur noch die Pumpe. Bei der S30-Serie sind sowohl Düse als auch Pumpe bereits im Lieferumfang enthalten.
Dies wird normalerweise durch Hinzufügen einer Luftpumpe / eines Kompressors erreicht, der Luft an die Spitze der Düse bläst. Die meisten Diodenlaser bieten ein solches System nicht out of the box. Mir sind auch keine offiziellen Upgrade-Kits bekannt. Die Aussage stimmt inzwischen nicht mehr ganz, immer mehr Hersteller bieten die Laser mit Air Assist Düse an oder haben ein Kit im Angebot. Trotzdem bauen viele einen Air Assist selbst. Grundsätzlich besteht es nur aus zwei Teilen: dem Kompressor und einer Düse mit einem Luftkanal, der auf die Spitze gerichtet ist.
Man kann ein Relais nutzen, um die Pumpe des Air Assist per Software zu steuern. Mehr dazu im Artikel über Relais-Ansteuerung. Hier ist noch ein gutes Video mit Vergleichen zum Thema Air Assist und ein paar Erläuterungen (am Ende).
Kompressor / Pumpe
Update
Sculpfun hat inzwischen eine eigene Pumpe herausgebracht, die ich auch sehr empfehlen kann. Sie ist extrem leise und liefert im Zusammenspiel mit der original Sculpfun Düse eine Menge Druck / Luftfluss. Man kann sie bei den üblichen Shops wie AliExpress oder TomTop kaufen.
Hinweis!
Es ist super wichtig, die Pumpe außerhalb des Gehäuses zu betreiben! Ansonsten saugt sie dreckige Luft aus dem Inneren an, was dazu führt, dass zum einen die Pumpe sehr schnell verdreckt, zum anderen (und noch viel wichtiger) die Linse mit Dreck bombardiert wird. Das halten die Linsen nicht lange aus.
Die häufigste Frage zu Air Assist ist, welche Art von Kompressor zu wählen ist. Da ich nur einen getestet habe (den, den ich gekauft habe), kann ich nur persönliche Erfahrungen über diesen machen. Wenn man auf Facebook nach dieser Frage sucht, findet man mindestens zwei Fragen pro Tag, bei denen man weitere Empfehlungen findet. Man kann auch über weitere Ansätze nachdenken, z. B. kleine Lüfter, die direkt am Laserkopf befestigt sind. Ich habe dazu auch einen Test gemacht (siehe unten) und kann sagen, dass es weit von dem entfernt ist, was ein größerer Kompressor erreicht.
Inzwischen würde ich statt der Aquarium-Pumpen immer die Pumpen von Sculpfun empfehlen. Diese liefern deutlich bessere Leistung und sind viel leiser. Es gibt auch ein Nachrüst-Paket für komplett automatischen Air-Assist, so wie bei den S30-Lasern inklusive.
Was ich aus den zahlreichen Diskussionen mitgenommen habe: Der Luftstrom des Kompressors sollte bei etwa 60 Litern pro Minute liegen. Ich habe anfangs den sehr verbreiteten ACO-318 Kompressor (Amazon-Link) benutzt. Die Leistung ist absolut in Ordnung. Er ist jedoch ziemlich laut. Wenn man das Laser-Setup in einer Werkstatt hat, ist das möglicherweise nicht von Interesse. Wenn man sich in einer häuslichen Umgebung befindet, muss man auf jeden Fall prüfen, ob das in Ordnung ist. Es gibt noch ein paar andere (z. B. siehe Tobias Vollmers Seite), die den gleichen Luftstrom haben, aber viel leiser (und teurer) sind. Das nächste Mal würde ich das Aquaforte-Modell ausprobieren, ich habe auch einige Leute gesehen, die das benutzt haben. Nachdem ich das Sculpfun-Modell nutze, würde ich immer das Modell wählen. Natürlich benötigt man auch ein flexibles Rohr, um den Kompressor mit der Düse zu verbinden. Dies erfordert manchmal einige Adapter, da die meisten Düsen einen kleineren Einlass haben als der Auslass der Pumpen.
Stephan aus der K40-Community hat folgendes Chart mit Durchflussmengen berechnet:
Air Assist Düse
Update
Es gibt jetzt eine orginale Sculpfun Düse, die auch für den S9 (teilweise auch S6) geeignet ist. Sie ist ebenfalls bei AliExpress oder TomTop erhältlich (siehe auch Seite Links)
Offizielle Air Assist Düse
Hinweis
Es gibt einige Beschwerden, dass der mitgelieferte Schlauch geknickt ist bzw. sich leicht knicken lässt. Das liegt hauptsächlich an der Verpackung, durch die er sehr gequetscht wurde. Ein Tipp aus dem Facebook-Forum ist, den Schlauch einmal kurz in heißes Wasser zu legen, dadurch werden die meisten Beulen und Knicke entfernt. Wem das nicht reicht, der kann auch einen Silikon-Schlauch nehmen, der 7,5 mm (oder auch 8 mm) Innendurchmesser hat.
Sculpfun hat wie angekündigt eine offizielle Düse für den S9 veröffentlicht. Bevor man die Düse kauft, sollte man prüfen, ob man ein geeignetes Modell hat. Es gibt ältere Versionen (in der Regel vor 2022 verkauft), die nur eine kleine Vertiefung für die Linse haben. Diese Modelle funktionieren nicht mit dem Air Assist Kit! Sculpfun hat aber bereits eine Version für diese älteren Module erstellt. Siehe unten.
Die Installation ist sehr einfach gehalten und wird im beiliegenden Info-Blatt einfach erklärt. Wer noch keinen Kompressor hat, sollte gleich das Kit mit Düse und Kompressor nehmen, das ist optimal aufeinander abgestimmt. Im folgenden Video wird die Installation einfach erklärt:
Düse für ältere Module
Sculpfun hat nun auch eine Düse bzw. ein Kit für die älteren Module entwickelt und zur Verfügung gestellt:
Adapter für ältere S6 / S9 Module
Edit: Vermutlich funktioniert das so doch nicht, da die Düse insgesamt zu lang ist, um den Fokus noch richtig einstellen zu können. Dies ist ziemlich sicher der Fall.
Ich habe auf die Schnelle versucht, einen Adapter zu entwickeln, mit dem man die Düse trotzdem auf ein S6 / S9-Modul montieren kann. Die Datei kann hier heruntergeladen werden: Link (LightBurn-Datei). Man muss sich entsprechend viele Ringe lasern, damit die Gesamthöhe etwa 8–9 mm ergibt. Eventuell muss auch der Innen- oder Außendurchmesser noch leicht angepasst werden (wenige Prozent höchstens), damit es perfekt passt. Ich konnte es leider noch nicht selbst testen, da ich kein altes Modul zur Verfügung habe. Falls Anpassungen nötig sind, werde ich die Vorlage entsprechend ändern.
Selbstgebaute Düsen
Die meisten Düsen, die ich gesehen habe, sind 3D-gedruckte. Ich denke, es gibt einige CNC-gefräste Modelle, aber ich habe sie bisher nicht in Aktion gesehen (abgesehen von den Herstellermodellen). Wenn man Thingiverse oder Facebook durchsucht, findet man viele Designs. Möglicherweise muss man die Suche auf das Lasermodell eingrenzen. Wenn man nicht die Möglichkeit hat, eine Düse selbst zu drucken, kann man innerhalb der Communities fragen, ob jemand eine drucken kann, oder man kann ein Design auswählen und es bei einem Online-Druckdienst drucken lassen. Meine stammt aus der Sculpfun-Benutzergruppe auf Facebook (entworfen von Tom Timmerman). Was mir an dieser Düse gefallen hat, ist, dass der Luftkanal direkt auf die Spitze der Düse gerichtet ist. Ich habe viele Designs gesehen, bei denen die Luft einfach in die Düsenkammer geblasen wird. Meiner Meinung nach erzeugt das eine Menge Turbulenzen innerhalb der Düse und keinen gerichteten Ausgang. Man kann sie hier herunterladen. Sie passt höchstwahrscheinlich nur auf einen Sculpfun S6-Laser. Verschiedene Modelle benötigen möglicherweise ein anderes Design. Das steht aber bei der jeweiligen Datei auch dabei.
Aktualisierung S9
Die obige Düse ist für einen S6-Laser. Mittlerweile habe ich auch einen S9-Laser zum Testen zur Verfügung. Hier verwende ich folgende Düse: https://www.thingiverse.com/thing:5183841
Der Dichtring sorgt dafür, dass sich die Luft nicht in Richtung Linse, sondern nur nach unten zur Düse bewegen kann. Eine Kontamination der Linse wird somit weitestgehend vermieden. Um diese Düse zu installieren, muss auch der schwarze Zylinder / Pyramide, der bereits als einfache Air Assist-Version installiert ist, entfernt werden. Siehe auch die Bilder bei Thingiverse.
Air Assist mit kleinem PC-Lüfter
Dies ist ein Test, den ich für jemanden auf Facebook gemacht habe, um den “normalen” Luftassistenten mit einem Design zu vergleichen, das einen kleinen 5015-Lüfter verwendet. Dieser Ventilator bläst die Luft in eine kleinere Düse, die nur den Luftwinkel auf die Düse lenkt. Es ist viel leiser als die Kompressorversion. In Dieser Hinsicht hat es mir sehr gut gefallen. Aber ich habe auch ein Bild des Ergebnisses angehängt, das vielleicht etwas besser ist als kein Lüfter, aber schlechter im Vergleich zum Kompressor.
Wie oben erwähnt, kann man den Kompressor an ein Relais anschließen, das an die Steuerplatine angeschlossen ist, sodass man es per Software steuern kann. Siehe meinen anderen Artikel für Details.
Sculpfun Pumpe 12V und 24V umwandeln
Bei der S30-Reihe wurden zwei verschiedene Air Assist-Pumpen eingeführt. Ein Modell mit 12V (5W, 10W Modelle) und ein Modell mit 24V (20W). Letztlich sind die Pumpen aber elektrisch identisch, man kann durch eine kleine Änderung der Verkabelung aus der einen Variante die andere Variante machen (bei gleichbleibender Leistung).
Bei der 12V-Version sind die Spulen in der Pumpe parallel geschaltet. Das ergibt bei 12V und 24W Leistung einen Widerstand von 6 Ohm (zweimal 12 Ohm parallel geschaltet) und damit einen Strom von 2A.
Bei der 24V-Version sind die Spulen in Reihe geschaltet (zweimal 12 Ohm in Reihe = 24 Ohm). Bei 24V und 24W und 24Ohm ergibt das einen Strom von 1A. Wenn man diese Pumpe nun einfach an 12V anschließen würde, hätte sie nur noch ein Viertel der Leistung (12V, 24Ohm -> 0,5A -> 6W). Wenn man die Spulen aber parallel schaltet, erhält man das gleiche wie bei der 12V-Version und damit die identische Leistung.
Zur Information: Der kleine Kasten an der Pumpe enthält eine Wechselrichterschaltung, die aus dem Gleichstromeingang eine Wechselspannung erzeugt. Daher enthält er zwei STC4614-MOSFETs zur Ansteuerung der Spulen (falls man diese jemals ersetzen muss).
