Puzzel Puzzels
Bert F
Artikelen: 0
Berichten: 2.589
Lid geworden op: vr 15 aug 2003, 18:37

Laser warmte om in hout te graveren berekenen.

Na het bekijken van een aantal filmpjes op youtube in verband met het verbranden van voorwerpen met behulp van lasers zie: bvb https://www.youtube.com/watch?v=sKFpybke3ZA ben ik eens aan het rekenen geslagen
Stel dat je hout wil graveren en je enkel beschikking hebt over een laser van 5mW volgens mij zijn dit de gebruikelijke lasers gebruikt in ppt voorstellingen (de sterke in hun soort) hoe lang duurt het dan vooraleer je in hout iets gegraveerd hebt?
 
laser_warmte
laser_warmte 1038 keer bekeken
Ik stel dat hout een perfecte isolator is maw je warmt het oppervlakte / volume dat je belicht / zover je indringt in het hout op. Dit is zeer klein en volgens mijn berekekeningen zou je slecht minder dan een seconden nodig hebben.
Dit kan niet omdat ik zelf al ooit met dergelijke lasers gewerkt heb en die branden hellemaal niet in in hout. Ziet er iemand waar ik in de fout ga in mijn berekeningen?
Welke fenoneem zorgt ervoor dat ik niet ga inbranden? Is het de weerkaatsing die ik niet in rekening bracht of de geleiding in het hout?
Groeten. 

ads

Steun Sciencetalk bol cadeaukaart - 15 euro - Bedankt!

bol cadeaukaart - 15 euro - Bedankt!

Bekijk product

Steun Sciencetalk bol cadeaukaart - 100 euro - Bedankt!

bol cadeaukaart - 100 euro - Bedankt!

Bekijk product

Steun Sciencetalk Nationale Keuze Cadeaukaart - 50 euro

Nationale Keuze Cadeaukaart - 50 euro

Bekijk product

Gebruikersavatar
Pinokkio
Pluimdrager
Artikelen: 0
Berichten: 2.390
Lid geworden op: ma 20 nov 2006, 20:59

Re: Laser warmte om in hout te graveren berekenen.

Die tabele is zo klein dat ik amper kan lezen water er staat. Wat bedoel je bijvoorbeeld met die warmtecapacitei? En wat voor eenheden staan daar achter? kJ/m2.K of kJ/m3.K ? Ik kan het niet onderscheiden.
En wat voor dikte gebruik je? Ik zie het nergens.
 
Maar afgezien daarvan:
- het youtube filmpje gaat over een laser van 1 W, oftewel 1000 mW, terwijl jij praat over slechts 5 mW
- hout is geen perfekte isolator
- er is bovendien warmteverlies aan de lucht door convectie en straling
- hout bevat vocht (water) wat verdampt en dat kost energie
Scispace Scispace

Scispace is dé ai voor wetenschappers en onderzoekers. Ga naar SciSpace en profiteer van één van de beste ai's.

Scispace

Gebruikersavatar
Jan van de Velde
Artikelen: 0
Berichten: 51.342
Lid geworden op: di 11 okt 2005, 18:46

Re: Laser warmte om in hout te graveren berekenen.

Opmerking moderator

Pinokkio schreef: Die tabel is zo klein dat ik amper kan lezen water er staat. 
klikken op de afbeelding helpt.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://sciencetalk.nl/forumshowtopic=59270
Gebruikersavatar
Pinokkio
Pluimdrager
Artikelen: 0
Berichten: 2.390
Lid geworden op: ma 20 nov 2006, 20:59

Re: Laser warmte om in hout te graveren berekenen.

Had ik gedaan, maar toen was het voor mij nog steeds niet duidelijk hoe ik bijvoorbeeld die warmtecapaciteit moet interpreteren.
 
Maar goed, laten we het anders doen: het vermogen van die laser is 5 mW en de diameter van de straal is 2 mm, als ik het goed lees.
Dus dat betekent een warmtestraling van 1592 W/m2 oftewel slechts anderhalf maal de zonnestraling in de zomer.
Bert F
Artikelen: 0
Berichten: 2.589
Lid geworden op: vr 15 aug 2003, 18:37

Re: Laser warmte om in hout te graveren berekenen.

Ja klopt ik kreeg de tabel er niet anders in nadat ik die ingevoegd had werd die kleiner op klikken helpt maar is eigenlijk nog niet ideaal.
 
Maar afgezien daarvan:
1- het youtube filmpje gaat over een laser van 1 W, oftewel 1000 mW, terwijl jij praat over slechts 5 mW
2- hout is geen perfekte isolator
3- er is bovendien warmteverlies aan de lucht door convectie en straling
4- hout bevat vocht (water) wat verdampt en dat kost energie
 
1:
Klopt mijn bedoeling is niet zozeer dit (gevaarlijk) werk te doen maar het diende slechts als inspiratie om aan het rekenen te gaan.
In eerste instantie had ik ook zo'n 1000 mW ingevoegd in de tabel dit gaf zeer kleine waarden (voor de berekenen tijd) zo klein dat ik dacht wat als ik nu eens een normale gangbare laser gebruik waarvan ik weet dat ze niet zomaar door het hout heen branden welke getal kom ik dan uit?
Echter dit bleek weer een zeer kleine waarden te zijn. En dus dacht ik dat er iets mis moest zijn aan mijn model 
 
2.
Hout is idd geen perfecte isolator maar als  ik materialen indeel in 2 grootte  categorieën in functie van hun warmte geleidbaarheid dan denk ik te kunnen zeggen dat je enerzijds geleiders van warmte hebt en isolatoren. Een geleider aanzien ik nu even als een materiaal waarop licht invalt en de warmte die deze genereert gaat zeer snel wegvloeien. Bij een isolator daarentegen blijft de warmte lokaal. 
 
3.
Die is er klopt. en laat ik ook buiten beschouwing.
 
4. 
Klopt => Ik denk nu even dat er een hoeveelheid energie toegevoegd dient te worden om een "soort" fase sprong te realiseren langs de andere kant heb ik de ontbrandings tempereratuur gebruikt dit is de temp waar ik van aanneem dat het hout vanzelf ontbrandt.
 
En wat voor dikte gebruik je? Ik zie het nergens.
 
Het gaat enkel over lokaal graveren ik dacht volgende idee te gebruiken. Als hout een goede isolator is dan blijft de warmte lokaal en is het volume dat verwarmt wordt door de laser gelijk aan de dwars oppervlakte maal een zekere diepte waar tot  de laser doordringt deze heb ik ook klein genomen (=FOUT die ik nu pas in zie bij een metaal geraak je er niet door en zit je met een indring diepte bij een isolator niet noodzakelijk zeker? => geldt mogelijk een vorm van transparantie?)  
 
Anyway nu zie ik ook nog dat ik Kj in plaats van j gebruik heb na deze correctie te hebben doorgevoerd kom ik al in de range van de seconden uit. Wat kan denk ik.Dan komen er nog een hoop niet idealiteiten de hoek om die er voor zullen zorgen dat een 5mw laser hout niet laat ontbranden. 
Benm
Artikelen: 0
Berichten: 12.260
Lid geworden op: vr 20 okt 2006, 23:23

Re: Laser warmte om in hout te graveren berekenen.

Misschien helpt wat praktijkervaring eraan:

Simpele laserpointers hebben een straal die niet te focussen is. Normaliter is deze enkele mm diameter bij een vermogen van 1 mW (het soort voor presentaties en dergelijke). Dit is nooit voldoende om hout mee te graveren - vermoeddelijk omdat de warmtegeleiding van hout groot genoeg is om deze energie af te voeren voordat een voldoende hoge temperatuur ontstaat.

Er zijn echter veel diodelasers verkrijgbaar met wat meer vermogen, en belangrijker, een lens waarmee je de bundel kunt focussen op een tamelijk klein oppervlak (zeg 0.1 mm doorsnede gegeven imperfecties in lenzen, theoretisch nog een stuk kleiner). Dit zijn vaak diodes uit DVD writers, met een vermogen van 100 - 300 mW. Deze zijn zonder meer in staat om mee te 'graveren' in materialen als plastic en veel houtsoorten. Bij hout is het dan wel zaak dat het enige absorptie heeft voor de golflengte (~660 nm). In de praktijk is het vaak een kwestie van 'een beginnetje maken': als het hout eenmaal warm genoeg wordt kleurt het donkerder waardoor het meer licht absorbeert en vrij snel begint te smeulen.

PS: als je dit in de praktijk wilt doen, pas op je ogen, draag een beschermende bril. Zo'n diode uit een dvd writer kan blijvende oogschade veroorzaken bij een blootstelling die zo kort is dat je knipper-reflex veel te laat is om nog wat te redden!
Victory through technology

ads

Steun Sciencetalk Voor Positiviteit - Scheurkalender 2026 - Elke dag positieve energie - positieve spreuken

Voor Positiviteit - Scheurkalender 2026 - Elke dag positieve energie - positieve spreuken

Bekijk product

Steun Sciencetalk MSI MAG 242C - Full HD Curved Gaming Monitor - 180hz - 24 inch

MSI MAG 242C - Full HD Curved Gaming Monitor - 180hz - 24 inch

Bekijk product

Steun Sciencetalk Nereb® USB-C SD en MicroSD-kaartlezer - USB 3.0 - Aluminium Behuizing - Card Reader

Nereb® USB-C SD en MicroSD-kaartlezer - USB 3.0 - Aluminium Behuizing - Card Reader

Bekijk product

Gebruikersavatar
Michel Uphoff
Artikelen: 0
Berichten: 8.167
Lid geworden op: ma 31 mei 2010, 22:17

Re: Laser warmte om in hout te graveren berekenen.


Terug naar “Optica en Akoestiek”

Sciencetalk: Leer, deel of groei. Volg of geef een cursus op Sciencetalk!