Vágáshoz használt lézerek típusai

Aug 24, 2024 Hagyjon üzenetet

CO2 lézerek
A CO2 lézerek elektromos áramot vezetnek át egy gázkeverékkel töltött csövön, és fénysugarat állítanak elő. A cső mindkét végén van egy tükör. Az egyik tükör teljesen, míg a másik részben visszaver, átengedve a fény egy részét. A gázelegy általában szén-dioxid, nitrogén, hidrogén és hélium. A CO2 lézerek láthatatlan fényt bocsátanak ki, a spektrum távoli infravörös tartományában.

Az ipari gépek legnagyobb teljesítményű CO2 lézerei több kilowattot is elérhetnek, de ezek a lézerek mindenképpen kivételt képeznek. A tipikus feldolgozó CO2 lézerek teljesítménye 25-100 watt, hullámhosszuk pedig 10,6 mikron.

Ezt a lézertípust leggyakrabban fa vagy papír (és származékai), polimetil-metakrilát és más akril műanyagok feldolgozására használják. Bőr, szövet, tapéta és hasonló termékek feldolgozására is alkalmas. Alkalmazták olyan élelmiszerek feldolgozására is, mint a sajt, a gesztenye és a különféle növények.

A CO2 lézerek általában nem fémes anyagokhoz a legalkalmasabbak, bár bizonyos fémeket képesek feldolgozni. Általában vékony alumíniumot és más színesfémeket tud vágni. A CO2-nyaláb teljesítményét az oxigéntartalom növelésével lehet növelni, de ez veszélyes lehet egy tapasztalatlan ember vagy egy olyan gép számára, amely nem alkalmas az ilyen bővítésekre.

CO2 Laser Welding Machine

Fiber lézerek
Ez a géptípus a szilárdtestlézerek csoportjába tartozik, és maglézert használ. Speciálisan tervezett üvegoptikai szálakkal erősítik a sugarat, amelyek energiájukat egy pumpás diódából nyerik. Általános hullámhosszuk 1,064 mikron, ami rendkívül kis fókuszátmérőt eredményez. Általában ezek a legdrágábbak a különféle lézervágó berendezések közül.

A szálas lézerek általában nem igényelnek karbantartást, és élettartamuk legalább 25,000 lézeróra. Ezért a szálas lézerek sokkal hosszabb élettartammal rendelkeznek, mint a másik két lézer, és erős és stabil sugarat képesek előállítani. 100-szor nagyobb intenzitást érhetnek el, mint a CO2 lézerek azonos átlagos teljesítmény mellett. A szálas lézerek lehetnek folyamatos nyalábok, kvázi folytonos nyalábok, vagy impulzusbeállításokat kínálnak, különböző képességeket biztosítva. A szálas lézerrendszerek egyik altípusa a MOPA, ahol az impulzus időtartama állítható. Ez teszi a MOPA lézereket az egyik legrugalmasabb lézerré, és sokféle alkalmazásban használható.

A szálas lézerek a legalkalmasabbak a fémek lágyítással, fémgravírozással és hőre lágyuló jelöléssel történő jelölésére. Jól működnek fémekkel, ötvözetekkel és nem fémekkel, még üveggel, fával és műanyagokkal is. A szálas lézervágó gépek rendkívül sokoldalúak, és teljesítménytől függően számos különböző anyagot képesek feldolgozni. Vékony anyagok feldolgozásakor a szálas lézerek jelentik az ideális megoldást. A 20 mm feletti anyagoknál azonban kevésbé ideális a helyzet, de egy drágább, 6 kW-nál nagyobb teljesítményű szállézergép is elegendő.

All-around Fiber Laser Cutting Machine

Nd:YAG/Nd:YVO lézerek
A kristálylézeres vágási eljárásoknál használhatók nd:YAG (neodímiummal adalékolt ittrium-alumínium gránát), de gyakrabban nd:YVO (neodímiummal adalékolt ittrium-vanadát, YVO4) kristályok. Ezek az eszközök rendkívül nagy vágóteljesítménnyel rendelkeznek. Ezeknek a gépeknek az a hátránya, hogy drágák lehetnek, nem csak a kezdeti ára miatt, hanem azért is, mert várható élettartamuk 8,000 és 15,000 óra között van (Nd:YVO4 általában alacsonyabb ), és a szivattyúdiódák nagyon drágák lehetnek.

Ezeknek a lézereknek a hullámhossza 1,064 mikron, és az orvosi és fogorvosi alkalmazásoktól kezdve a katonai és gyártásig számos alkalmazási területen használhatók. A két lézer összehasonlításával az Nd:YVO nagyobb szivattyúabszorpcióval és erősítéssel, szélesebb sávszélességgel, szélesebb szivattyú hullámhossz-tartományával, rövidebb felső szintű élettartammal, magasabb törésmutatóval és alacsonyabb hővezető képességgel rendelkezik. Folyamatos működés közben az Nd:YVO általános teljesítményszintje hasonló az Nd:YAG-hoz közepes és nagy teljesítmény mellett. Az Nd:YVO azonban nem teszi lehetővé, hogy az impulzusenergiák olyan magasak legyenek, mint az Nd:YAG, és a lézer élettartama rövidebb.

Fémeken (bevonatos és bevonat nélküli) és nem fémeken egyaránt használhatók, beleértve a műanyagokat is. Bizonyos esetekben akár néhány kerámiát is meg tud dolgozni. Az Nd:YVO4 kristályokat magas NLO-együtthatós kristályokkal (LBO, BBO vagy KTP) kombinálva használták, hogy a közeli infravörösről a zöldre, kékre és még az ultraibolya sugárzásra tolják el a kimenetet, így számos különböző funkciót biztosítanak.

Hasonló méretük miatt az ittrium-, gadolínium- vagy lutécium-ionok helyettesíthetők lézeraktív ritkaföldfém-ionokkal anélkül, hogy jelentősen befolyásolnák a sugár előállításához szükséges rácsszerkezetet. Ez lehetővé teszi az adalékolt anyag magas hővezető képességének fenntartását.