Sculpfun V5 5W UV-Laser - Diode Laser Wiki

Hier findet ihr alle Informationen zum Sculpfun V5 UV-Laser. Die Seite wird kontinuierlich aktualisiert, sobald ich etwas hinzuzufügen habe.

Mit dem V5 nimmt Sculpfun den ersten UV-Galvo-Laser in das Repertoire auf. UV-Laser gehören zu den vielseitigsten Lasern, da sie mit die größte Bandbreite an Materialien bearbeiten können und dabei je nach Material auch deutlich bessere Ergebnisse produzieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen CO₂- oder Faserlasern arbeitet der UV-Laser mit einer deutlich kürzeren Wellenlänge (355nm), die eine Kaltmarkierung ermöglicht – ein entscheidender Vorteil bei wärmeempfindlichen Werkstoffen. Durch die minimale Wärmeentwicklung während des Markiervorgangs werden thermische Verformungen, Verfärbungen und Materialschäden nahezu vollständig vermieden.

Diese Technologie prädestiniert den Sculpfun V5 besonders für anspruchsvolle Anwendungen auf Kunststoffen, Metallen und Keramiken, wo höchste Präzision und Oberflächenqualität gefordert sind. Die UV-Strahlung wird direkt im Material absorbiert und erzeugt dauerhafte, kontrastreiche Markierungen ohne mechanische Einwirkung. Das Resultat sind gestochen scharfe Beschriftungen, Logos und Seriennummern mit Auflösungen im Mikrometerbereich.

Info: Auf der Sculpfun-Webseite kann man sich das Paket mit allen Dateien zum V5 herunterladen. Darin befinden sich auch 3D-Dateien für Kristalle und Reliefs, wenn man schnell erste Tests machen möchte.

Technische Daten

Technische Daten	Sculpfun V5
Laserleistung	5 W (Turbo-Modus bis 6 W)
Wellenlänge	355 nm (UV)
Arbeitsbereich	150 × 150 mm / 70 × 70 mm (wechselbar)
Spotgröße	0,0019 mm
Frequenz	30–100 kHz
Pulsweite	1–200 ns
Auflösung	bis zu 16K
Max. Arbeitsgeschwindigkeit	10.000 mm/s
Wiederholgenauigkeit	0,001 mm
Fokussierung	Elektrische Höhenverstellung (Auto Z)
Galvo-System	Industriegrad
Unterstützte Materialien	Kunststoffe (ABS, PVC, PC, PET, PP), Metalle (Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Titan, Gold, Silber, Platin), Glas, Kristall, Keramik, PCB-Platinen, Leder, Holz, Stein u.v.m. (1500+ Materialien)
Software	SGD Laser (proprietär, kostenlos) / LightBurn Pro
Verbindung	WiFi / USB
Unterstützte Systeme	Windows / macOS / Android / iOS
Abmessungen	387 × 592 × 638 mm
Gewicht	26,7 kg
Zusatzfunktionen	3D-Kristallgravur, Kaltbearbeitung, Flach-/Wölbflächengravur, Dual-Fokus
Kompatible Erweiterungen	RA PRO MAX (Rotationsmodul), G9SE (Arbeitsbereichserweiterung auf 150 × 350 mm)

Offizielle Bilder

Inbetriebnahme

Sculpfun hat ein Video veröffentlicht, wie man den Laser in Betrieb nimmt und die ersten Schritte mit der Software macht. Alle wesentlichen Informationen finden sich auch im Handbuch. Ich empfehle, das komplette Paket von der Webseite herunterzuladen (aktueller Link zu Google Drive).

Kalibrierung

Jeder V5 ist ab Werk kalibriert. Das geschieht individuell und ist für jedes Gerät anders. Die Parameter werden in der Firmware gespeichert. Die SGD-Software kann diese Parameter auslesen und ist daher von Beginn an richtig eingestellt.

Die Profile für LightBurn sind generisch! Man muss die Kalibrations-Parameter noch übertragen! Dazu kann man die Kalibrierung manuell durchführen, oder, schneller, man liest die Parameter mit SGD aus und überträgt sie.

In der SGD-Software muss man dazu den Punkt Advanced -> Area auswählen. Das Passwort lautet „sculpfun001“. Hier bekommt man eine Übersicht über die Parameter. Man muss unter „Device Information“ zwischen den beiden Linsen umschalten, um an alle Werte zu kommen. Hier sind beispielhaft meine Werte abgebildet (die sollten aber bei jedem Laser leicht unterschiedlich sein!):

In LightBurn geht man in die Geräteeinstellungen (auch dort gibt es für jede Linse ein separates Profil/Gerät) und kann dann entsprechend die Werte einstellen.

Offizielle Videos

Sculpfun hat eine ganze Reihe von Videos veröffentlicht, die zeigen, wie man verschiedene Komponenten mit dem V5 benutzt:

Mit Slide-Extension

Nutzung mit LightBurn

3D-Kristall-Gravur

Rotary mit V5

Kalibrierung des Fokus

Kalibrierung Vorschau-Laser

Einstellungen für einen UV-Laser

Im Vergleich zu Diodenlasern gibt es bei einem UV-Laser weitere Parameter, die man einstellen kann und muss, um perfekte Ergebnisse zu erzielen. Da durch die zusätzlichen Parameter der Lösungsraum noch größer wird, ist es am Anfang nicht ganz einfach, die richtigen Parameter zu finden. Daher gibt Sculpfun auch ein paar Parameter an, siehe unten. Vorher noch ein paar Erklärungen zu den Parametern:

Anmerkung: Es gibt regelmäßig eine Diskussion darüber, ob man bei einem UV-Laser die Leistung regeln kann oder nicht. Das ist im Prinzip beides richtig und hängt von der konkreten Laserquelle ab. Die Quelle im V5 lässt sich (vermutlich) nicht in der Leistung (Regelung der konkreten Energie für die Laserdioden) regeln, daher ist der Parameter im Folgenden entfernt. Die Leistung wird aus der Kombination von Frequenz und Pulsweite gesteuert.

Einführung

Ein UV-Galvo-Laser ist ein präzises Werkzeug zur Materialbearbeitung, das über drei zentrale Parameter gesteuert wird: Frequenz, Geschwindigkeit und Pulsweite. Das Verständnis dieser Parameter und ihrer Wechselwirkungen ist entscheidend für erfolgreiche Laserbearbeitungen.

Die drei Hauptparameter

Frequenz (kHz)

Die Frequenz gibt an, wie viele Laserpulse pro Sekunde abgegeben werden, gemessen in Kilohertz (kHz). Bei 30 kHz feuert der Laser beispielsweise 30.000 Pulse pro Sekunde.

Auswirkungen:

Niedrige Frequenz (30-50 kHz): Einzelne Pulse sind deutlich voneinander getrennt, erkennbar als einzelne Punkte oder „gepunktete“ Linien. Geeignet für tiefe Gravuren und gröbere Strukturen.
Hohe Frequenz (50-100 kHz): Pulse überlappen stark, erzeugen homogene, glatte Linien und Flächen. Ideal für feine Details und gleichmäßige Oberflächenbehandlung.

Faustregel: Je höher die Frequenz, desto gleichmäßiger und feiner das Ergebnis, aber desto geringer die Energie pro Einzelpuls.

Geschwindigkeit (mm/s)

Die Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell der Laserstrahl über das Material bewegt wird, typischerweise in Millimetern pro Sekunde (mm/s) oder Prozent der maximalen Galvo-Geschwindigkeit.

Auswirkungen:

Niedrige Geschwindigkeit (50-500 mm/s): Der Laser verweilt länger an jeder Stelle, mehr Energie wird ins Material eingebracht. Resultat: tiefere Gravuren, stärkere thermische Effekte, Risiko von Verfärbungen oder Verbrennungen.
Hohe Geschwindigkeit (1000-3000 mm/s): Weniger Energie pro Fläche, oberflächlichere Bearbeitung, reduzierte Wärmeeinwirkung. Geeignet für schnelle Markierungen oder temperaturempfindliche Materialien.

Merke: Die Geschwindigkeit ist der wichtigste Parameter zur Kontrolle der Energiedichte auf dem Material.

Pulsweite (Pulsdauer, ns/µs)

Die Pulsweite gibt an, wie lange ein einzelner Laserpuls dauert, gemessen in Nanosekunden (ns) oder Mikrosekunden (µs). Viele UV-Laser arbeiten im Nanosekunden-Bereich (V5: 1-100 ns).

Auswirkungen:

Kurze Pulsweite (<50 ns): „Kalte“ Bearbeitung mit minimaler Wärmeentwicklung. Material wird durch photochemische Prozesse ablatiert statt geschmolzen. Ideal für hochpräzise Arbeiten und thermisch empfindliche Materialien.
Lange Pulsweite (>100 ns): Mehr thermische Energie, stärkere Wärmeeffekte im Material. Kann zu Verfärbungen oder Schmelzen führen.

Besonderheit UV-Laser: UV-Laser (355 nm Wellenlänge) werden speziell wegen ihrer kurzen Pulsweiten und „kalten“ Bearbeitung geschätzt. Die kurze Wellenlänge wird von vielen Materialien direkt absorbiert, ohne dass Hitze entsteht.

Dotting Time (Punktverzögerung, µs)

Die Dotting Time (auch Point Delay, Mark Delay oder Jump Delay genannt) ist die Zeitspanne, die der Laser nach dem Positionieren der Galvo-Spiegel wartet, bevor er zu feuern beginnt, bzw. wie lange er an einem einzelnen Punkt verweilt. Sie wird in Mikrosekunden (µs) angegeben, typische Werte liegen zwischen 0 und 500 µs.

Technischer Hintergrund: Galvo-Spiegel benötigen eine gewisse Zeit, um sich zu positionieren und nach schnellen Bewegungen zu stabilisieren. Feuert der Laser zu früh, kann die Position noch nicht exakt sein, was zu unscharfen Kanten oder versetzten Punkten führt. Die Dotting Time kompensiert diese mechanische Trägheit.

Auswirkungen:

Kurze Dotting Time (0-50 µs): Maximale Geschwindigkeit, aber Risiko von Ungenauigkeiten bei scharfen Ecken, Richtungswechseln oder einzelnen Punkten. Die Galvos haben weniger Zeit zum Stabilisieren. Geeignet für glatte Kurven und Linien ohne abrupte Richtungswechsel.
Mittlere Dotting Time (50-150 µs): Guter Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Präzision. Standardeinstellung für die meisten Anwendungen. Galvos haben ausreichend Zeit zum Stabilisieren bei normalen Geometrien.
Lange Dotting Time (150-500 µs): Maximale Präzision bei komplexen Geometrien mit vielen Ecken, Einzelpunkten oder häufigen Richtungswechseln. Merklich längere Bearbeitungszeit, da an jedem Positionswechsel gewartet wird.

Wann ist Dotting Time besonders wichtig?

Einzelne Punkte/Dots: Bei Punktmustern oder QR-Codes verweilt der Laser an jedem Punkt. Die Dotting Time bestimmt direkt, wie viel Energie pro Punkt eingebracht wird.
Scharfe Ecken: Bei rechteckigen oder eckigen Geometrien müssen die Galvos abrupt die Richtung ändern. Ohne ausreichende Dotting Time werden Ecken „abgerundet“ oder unscharf.
Feine Schriften: Buchstaben mit vielen Details profitieren von erhöhter Dotting Time für saubere Kanten.
Hohe Geschwindigkeiten: Je schneller die Galvos arbeiten, desto wichtiger wird die Stabilisierungszeit.

Praxistipp: Wenn deine Gravuren an Ecken unscharf sind oder Einzelpunkte unterschiedlich stark erscheinen, erhöhe die Dotting Time schrittweise in 20-50 µs Schritten. Bei einfachen Linien und Kurven kannst du die Dotting Time minimieren, um Bearbeitungszeit zu sparen.

Unterschied zur Geschwindigkeit: Während die Geschwindigkeit bestimmt, wie schnell sich der Laser während der Bearbeitung bewegt, regelt die Dotting Time die Wartezeit bei Positionswechseln und Stopps. Beide Parameter ergänzen sich zur Gesamtsteuerung der Bearbeitungszeit.

Zusammenhänge der Parameter

Die Parameter beeinflussen einander und bestimmen gemeinsam die Energiedichte auf dem Material:

Energiedichte-Formel (vereinfacht): Energiedichte = (Pulsweite × Frequenz) / Geschwindigkeit

Daraus ergeben sich wichtige Zusammenhänge:

Konstante Energiedichte beibehalten:
- Verdoppelt man die Geschwindigkeit, muss man die Frequenz verdoppeln, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.
- Halbiert man die Frequenz, werden die einzelnen Pulse stärker (bei gleicher Gesamtleistung), was zu sichtbaren Pulsabständen führen kann.
Pulsüberlappung: Die Überlappung zweier aufeinanderfolgender Pulse wird durch das Verhältnis von Frequenz zu Geschwindigkeit bestimmt:
- Bei 20 kHz und 500 mm/s: Pulsabstand = 500 mm/s ÷ 20.000 Pulse/s = 0,025 mm (25 µm)
- Bei 50 kHz und 500 mm/s: Pulsabstand = 500 mm/s ÷ 50.000 Pulse/s = 0,010 mm (10 µm)

Typische Spotgröße bei Galvo-Lasern: 20–50 µm. Je kleiner der Pulsabstand im Vergleich zur Spotgröße, desto stärker überlappen die Pulse und desto homogener das Ergebnis.

Praktische Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Feine Beschriftung auf Glas

Frequenz: 80 kHz (hohe Überlappung für glatte Linien)
Geschwindigkeit: 800 mm/s (moderate Geschwindigkeit)
Pulsweite: Kurz (20-30 ns, kalte Bearbeitung verhindert Risse)

Beispiel 2: Tiefe Gravur in Aluminium

Frequenz: 20 kHz (niedrigere Frequenz = mehr Energie pro Puls)
Geschwindigkeit: 200 mm/s (langsam für tiefen Abtrag)
Pulsweite: Mittel (50-80 ns)

Beispiel 3: Schnelle Markierung auf Kunststoff

Frequenz: 60 kHz (gute Balance)
Geschwindigkeit: 1500 mm/s (schnell, um Überhitzung zu vermeiden)
Pulsweite: Kurz (15-25 ns)

Tipps für die Praxis

Einstieg in neue Materialien:

Beginne mit mittleren Werten (z.B. 50 kHz, 50% Leistung, 500 mm/s)
Teste kleine Quadrate mit verschiedenen Kombinationen
Passe jeweils nur einen Parameter an, um die Wirkung zu verstehen
Dokumentiere erfolgreiche Einstellungen

Problemlösungen:

Linien sehen gepunktet aus: Frequenz erhöhen oder Geschwindigkeit reduzieren
Material schmilzt oder verfärbt sich: Leistung reduzieren, Geschwindigkeit erhöhen oder kürzere Pulsweite wählen
Gravur zu flach: Leistung erhöhen, Geschwindigkeit reduzieren oder mehrfach überfahren
Ungleichmäßige Ergebnisse: Frequenz erhöhen für bessere Pulsüberlappung
Unscharfe Ecken oder versetzte Punkte: Dotting Time erhöhen
Bearbeitung dauert zu lange: Dotting Time reduzieren (wenn Qualität ausreichend)

Sicherheitshinweis: UV-Laser sind besonders gefährlich für Augen und Haut. Arbeite stets mit geschlossenem Lasergehäuse und zugelassener Schutzausrüstung.

Die Parameter eines UV-Galvo-Lasers arbeiten zusammen und bedingen sich gegenseitig. Die richtige Balance zu finden, erfordert Verständnis und Experimentieren. Mit den Grundlagen aus diesem Artikel und systematischem Testen findest du für jedes Material und jede Anwendung die optimalen Einstellungen. Denke immer daran: Frequenz bestimmt die Glätte, Geschwindigkeit die Verweildauer und Pulsweite die Art der Energieübertragung.

Sculpfun liefert eine Liste von Einstellungen, die sich in Labortests bewährt haben. Diese finden sich im Download-Verzeichnis. Ich habe zur schnellen Übersicht ein PDF erstellt: Download, oder hier noch mal als Bild. Achtung: Das ist nur als Richtlinie zu verstehen, man muss trotzdem noch die besten Parameter über Tests selbst finden.

Einstellungen für 3D-Glass-Gravur

Die Einstellungen, die Sculpfun für die mitgelieferten oder bei Sculpfun im Shop erworbenen Kristalle empfiehlt, sind folgende: Ich habe sie für mich getestet und war damit zufrieden. Je nach Material, Hersteller usw. müssen die Einstellungen noch angepasst werden, siehe Erklärungen oben. Sculpfun hat auch ein Video dazu veröffentlicht, siehe oben.

Geschwindigkeit: 1700 mm/s, Leistung 60%, Frequenz 40 kHz, Pulsweite 5 ns, Q-Pulsweite 10, Dotting Time 600.

Einstellungen für 3D-Reliefs

Auch hier liefert Sculpfun eine kleine Liste von Einstellungen, die sich in Labortests bewährt haben. Diese finden sich im Download-Verzeichnis. Ich habe zur schnellen Übersicht ein PDF erstellt: Download, oder hier noch mal als Bild:

Einstellungen für LightBurn – Rotary & Chuck

Die Einstellungen für den RA Pro Max sind wie oben schon gesehen in SGD hinterlegt, aber werden nicht in LightBurn importiert. Daher müssen die Einstellungen manuell im Assistenten eingestellt werden. Wichtig sind die Einstellungen beim Punkt „Rotary settings“. Eventuell müssen sie noch ein kleines bisschen getunt werden, bis es perfekt passt.

Slide Extension – vertikal

Wenn man größere Objekte als 15 × 15 cm bearbeiten möchte, kann man es mit der Slide Extension tun. Damit wird ein Schlitten zugefügt, der den Arbeitsbereich vergrößert, in dem er die Objekte unter dem Laser entlang bewegt. Die Anleitung zur Einrichtung ist in den Videos oben gezeigt.

Was aber nicht gezeigt wird, ist die vertikale Anordnung der Extension. Das kann nötig sein, wenn, wie bei mir, kein Platz ist, um horizontal im Laser zu verfahren, sondern nur nach hinten und vorn genug Platz ist. Das geht aber auch – man muss nur die Optionen in SGD finden, um die Orientierung entsprechend zu ändern. Bei der Extension selbst muss der Placement Mode umgestellt werden, in den Einstellungen zum Galvo muss die Orientierung von X- und Y-Achse gedreht und die x-Achse invertiert werden.

Wenn die Einstellungen so übernommen sind, kann man die Extension auch vertikal nutzen.

User Addons

Wie auch bei den anderen Modellen haben viele Nutzer gute Ergänzungen zum Laser erdacht, die ab jetzt auch immer eine eigene Kategorie bekommen. Hier werde ich alle Addons listen, die mir bekannt sind, oder die Nutzer teilen wollten.

Schutzglas

Hier noch eine Möglichkeit für eine relativ günstige Methode, um zumindest einen grundlegenden Schutz gegen die Laserstrahlung zu erhalten. Natürlich kein Ersatz gegen geschlossenes Gehäuse. Ich habe dazu eine Scheibe in OD5 für 190–480 nm Wellenlänge in der Größe 360 × 360 mm genutzt und mit dem Sculpfun S70 ungefähr 1/3 abgeschnitten. Danach habe ich ein paar Halterungen gedruckt, um die Scheiben zu halten. Download-Link für die 3D-Teile.