راهنمای انتخاب لیزر حکاکی برای پردازش مواد

لیزرها از طریق اصل "انبعاث محرک" کار می کنند و پرتو های قدرتمند نور تولید می کنند. یک سیستم لیزر شامل سه جزء اصلی است:

• ريزوناتور نوري:مثل یک اتاق بازگشت کار می کند، نور را جلو و عقب منعکس می کند تا آن را تقویت کند.
• متوسط سود:"بنزینی" که نور لیزر را تولید می کند، که می تواند کریستال، گاز یا رنگ باشد.
• منبع پمپ:انرژی را برای تحریک محیط افزایش، مانند لامپ فلش، تخلیه الکتریکی یا سایر لیزرها فراهم می کند.

هنگامی که منبع پمپ به محیط افزایش انرژی می دهد، نور در درون رزوناتور نوری منعکس می شود و نور منسجم را با طول موج و فاز یکسان تقویت می کند.يک آينه در ريزوناتور جزئي منعکس کننده استاین فرآیند نور را با خواص منحصر به فرد ایجاد می کند: تک رنگ بودن، جهت پذیری و انسجام.

لیزرها را می توان بر اساسمتوسط سود(گاز، حالت جامد، یا لیزرهای رنگ) یا توسططول موجاین سیستم های طبقه بندی همپوشانی دارند.به عنوان مثال، لیزر CO2 هم لیزر گازی و هم لیزر مادون قرمز است.

لیزرهای دیود (لیزر نیمه هادی) از طریق مواد نیمه هادی نور منسجم تولید می کنند. اندازه فشرده، کارایی بالا و قابلیت استفاده از همه چیز آنها را به طور فزاینده ای محبوب می کند.

جزء اصلی یک اتصال p-n است که در آن الکترون ها و سوراخ ها برای انتشار فوتون ها ترکیب می شوند. طول موج بستگی به فاصله باند مواد نیمه هادی دارد.مواد متداول و طول موج های مربوط به آنها شامل::

لیزرهای دی اکسید کربن نور مادون قرمز را در ۱۰۶۰۰ نانومتر منتشر می کنند که آنها را به یکی از قدرتمندترین لیزرهای موج مستمر تبدیل می کند. آنها در برش صنعتی، جوش و حکاکی کاربرد دارند.

محیط افزایش یک مخلوط گازی از دی اکسید کربن، نیتروژن و هلیوم است. هنگامی که توسط تخلیه الکتریکی تحریک می شوند، مولکول های CO2 فوتون هایی را آزاد می کنند که انتشار بیشتری را تحریک می کنند.رزوناتور نوری این نور مادون قرمز را به یک نور متمرکز تقویت می کند.، پرتو منسجم

لیزرهای فیبر از فیبر نوری دوپد شده به عنوان رسانه ی افزایش استفاده می کنند، کیفیت و کارایی پرتو برتر را ارائه می دهند. آنها به ویژه در پردازش مواد و مخابرات ارزشمند هستند.

عناصر زمین های نادر مانند اربیوم یا یتربیوم که در فیبر استفاده می شوند توسط منابع پمپ دیود تحریک می شوند. فوتون های حاصل در هنگام حرکت از طریق فیبر تقویت می شوند و یک پرتو لیزر منسجم تولید می کنند.ساختار هدایت موج فیبر، کیفیت و ثبات پرتو را تضمین می کند.

هر لیزری که نور آبی (معمولاً 473 نانومتر یا 445 نانومتر) را منتشر می کند، صرف نظر از رسانه ی گین، لیزر آبی محسوب می شود.و پردازش مواد.

اکثر لیزرهای آبی سیستم های دیود پمپ شده در حالت جامد (DPSS) هستند که از کریستال های تزریق شده با یون های نئودیمیوم استفاده می کنند.قدرت خروجی آنها به طور معمول به حدود 50 mW در پیکربندی های اساسی محدود می شود.

لیزرهای مادون قرمز نور فراتر از 780 نانومتر را منتشر می کنند که به عنوان مادون قرمز نزدیک (NIR) ، مادون قرمز متوسط (MIR) یا مادون قرمز دور (FIR) طبقه بندی می شوند.نامرئي بودن اونا براي چشم انسان باعث ميشه که براي کاربردهاي صنعتي قدرتمند مناسب باشن.

برخلاف لیزرهای قابل مشاهده، لیزرهای مادون قرمز می توانند طول موج خود را از طریق انتقال انرژی ساده تر در مولکول ها یا مواد دوپ شده به دست آورند. به عنوان مثال، لیزرهای CO2 به طور طبیعی در 10،5 و 10،5 درجه می باشند.600 نانومتر از طریق انتقال مولکولی.

• لیزرهای دیود:دیود های آبی (445 نانومتر) بر روی چوب، چرم و آکریلیک نامرئی کار می کنند.
• لیزرهای CO2:ایده آل برای مواد غیر فلزی مانند آکریلیک، چوب، شیشه و سرامیک. همچنین می تواند فلزات صنعتی ضخیم (آلومینیوم، فولاد) را برش دهد اما با مس و مس مبارزه می کند.
• لیزرهای فیبر:با فلزات از جمله فولاد، آلومینیوم و آلیاژ نیکل، به طور کلی در مواد غیر فلزی مانند چوب یا آکریلیک بی اثر است.

تفاوت های کلیدی عملیاتی بین انواع لیزر:

لیزرهای دیود کمترین تعمیر و نگهداری را با اجزای نیمه هادی که تا 100،000 ساعت دوام دارند، ارائه می دهند. لیزرهای CO2 نیاز به پر کردن مجدد گاز و تعویض آینه های منظم دارند.در حالی که لیزرهای فیبر نیاز به نگهداری دوره ای فیبر و دیود با وجود طراحی حالت جامد.

در کاربردهای صنعتی، لیزرهای فیبر بیشترین سرعت برش را برای فلزات ضخیم فراهم می کنند، در حالی که لیزرهای CO2 برای مواد غیر فلزی موثر هستند.برنامه های کاربردی کم مصرف که در آن بهره وری و طول عمر اولویت دارند.