Kakšen laser izbrati? Kaj so razlike med CO2, Fiber in Diodnim laserjem?

Laserski gravirni in rezalni stroji so danes široko dostopni. Veliko ljudi jih uporablja za ustvarjanje različnih ročnih izdelkov, ki polepšajo dom, so čudovita darila za prijatelje in družino ali pa jih prodajajo za dodaten zaslužek, neobhodni pa so tudi v poslu za trajno označevanje izdelkov ali ustvarjanje dodane vrednosti.

TEHNOLOGIJA

RAZLIKE MED LASERSKIMI NAPRAVAMI IN VIROM LASERSKE SVETLOBE

Med najbolj priljubljenimi vrstami laserskih strojev so fiber laserji, CO2 laserji in diodni laserji, ki jih uporabljajo tako posamezniki za hobi kot v podjetjih za posel. Če se sprašujete, kakšne so razlike med njimi in kateri je najboljši za vaš namen, vam bomo razjasnili ključne pojme in razlike.

Vsaka od teh vrst laserjev ima namreč svoje posebnosti, prednosti in slabosti ter je namenjena različnim namenom, pri tem pa igra pomembno vlogo tudi moč laserja.

Pri tem je pomembno razlikovati nekaj osnovnih pojmov o moči laserskih strojev. Pri laserskih strojih so navedene tri vrste ocen moči: optična/izhodna moč laserja, električna moč laserja in moč stroja.

Moč stroja se nanaša na vhodno moč stroja in ne predstavlja dejanske moči laserja.

Električna moč laserja je vhodna električna energija, ki jo uporablja laserski modul. Ta je povezana z laserskim modulom, vendar ne odraža sposobnosti laserja za graviranje in rezanje materialov. Uporabna je predvsem za razumevanje porabe električne energije laserskega modula.

Optična/izhodna moč laserja je najpomembnejša. Predstavlja dejansko moč laserja, ki določa sposobnost rezanja in graviranja materialov. Laser, ki izhaja iz modula, ima optično moč, ki predstavlja dejanske zmogljivosti stroja.

Vrednosti moči stroja so vedno najvišje, sledijo jim električna moč laserja in na koncu optična moč laserja. Na primer, diodni laserski stroj ima lahko optično moč 10 W, električno moč 40 W in moč stroja 60 W.

Začetniki pogosto zamenjajo električno in optično moč laserja, a le slednja pokaže dejansko moč graviranja in rezanja. Zato je pri izboru opreme vedno potrebno upoštevati optično moč.

Kaj je diodni laserski gravirni stroj?

Diodni laserji so vrsta trdnih laserjev. Trdni laserji so za razliko od. npr. plinskih (CO2) laserjev ali fiber (vlaknastih, kjer je medij optično vlakno) laserjev tiste naprave, pri katerih je aktivni laserski medij trdna snov. Ta je običajno kristal ali steklo dopirano z redkimi zemeljskimi elementi, kot so neodim (Nd), erbium (Er), iterbij (Yb) ali titan (Ti). Ti elementi omogočajo generiranje laserske svetlobe z visoko učinkovitostjo in stabilnostjo. Dioda je tak polprevodnik, sestavljen iz materialov tipa p in n, ki sta združena v t. i. p-n spoj. Laseski žarek nastaja iz tega spoja in se preko ogledal prenaša do izdelka.

Ko na konce diode apliciramo električni potencial, se elektroni iz n-tipa premaknejo proti p-tipu, in obratno. Ta proces je podoben LED-diodam, vendar je rezultat izjemno intenzivna in koherentna svetloba ene frekvence. Za večjo moč se uporabljajo skupine več diod.

Delovanje diodnega laserja: Laserji iz diod se usmerjajo z ogledali in prehajajo skozi konvergentne leče, ki jih fokusirajo v majhno točko. Tam ustvarjajo intenzivno toploto, ki material hitro upari.

Diodni laser je primerna izbira, saj lahko reže in gravira širok spekter materialov, ki jih pogosto uporabljamo. Diodni laserski stroji zlahka režejo les, vezane plošče, akril (neprosojni), karton, papir in usnje. To so najpogostejši materiali, ki jih diodni laserji, glede na svojo moč, lahko režejo.

Materiali, ki jih je mogoče gravirati z diodnim laserskim strojem, vključujejo les, vezane plošče, akril, papir, usnje, kovine, steklo, keramiko in še nekatere druge materiale.

Diodni laserji imajo najnižjo optično moč v primerjavi z drugimi vrstami laserskih gravirnih strojev, običajno med 5 in 40 W. Kljub temu lahko režejo in gravirajo vse prej omenjene materiale. Tudi ta nizka moč je primerna za manjša podjetja. Če je moč laserja nižja, je za rezanje ali graviranje materialov potrebnih več prehodov.

xTool je predstavil najmočnejši diodni laserski modul na svetu z optično močjo 40 W. Več o ponudbi xTool strojev najdete na spletni strani GravingX.

Kaj je CO2 laserski gravirni stroj?

CO2 laserji, poimenovani po plinu, ki se uporablja v njihovi cevki, so bili prvič razviti leta 1964 in so danes ena najbolj razširjenih vrst laserskih strojev, posebej priljubljenih med malimi podjetji.

CO2 laserski stroj vsebuje cev, napolnjeno z različnimi plini, med katerimi prevladuje ogljikov dioksid (CO2), prisotni pa so tudi vodik, helij, kisik, dušik in ksenon.

Delovanje CO2 laserja: Ko na konce cevi priključimo visoko napetost, se molekule dušika vzburijo in prenesejo energijo na molekule CO2. Ob stiku vzbujenih CO2 molekul z molekulami helija se sprosti intenzivna svetloba v obliki fotonov – to so laserski žarki.

Laserski žarki so zelo močni in hitro segrejejo material, s čimer omogočajo graviranje in rezanje.

CO2 laserski stroji so v primerjavi z diodnimi laserskimi stroji boljši pri rezanju materialov, saj lahko režejo in gravirajo širši spekter materialov. Zaradi valovne dolžine 10.640 nm, ki jo večina nekovinskih materialov dobro absorbira, lahko CO2 laserski stroji delujejo na skoraj vseh nekovinah.

CO2 laser lahko reže les, vezane plošče, MDF, akril (vseh barv), peno, papir, karton, usnje, plastiko, tkanine in gumo. Materiali, ki jih lahko gravira CO2 laser, vključujejo akril (vseh barv), les, vezane plošče, MDF, usnje, plastiko, steklo, tkanine, gumo, opeko, keramiko, kosti in prevlečene kovine.

CO2 laserski gravirni stroji so močnejši od diodnih laserjev. Zaradi večje količine toplote, ki jo zagotavljajo laserski žarki, lahko režejo več vrst materialov. Optična moč CO2 laserjev se giblje od 40 W do 300 W, kar omogoča strojom, da režejo in gravirajo širši spekter materialov, pri tem pa je potrebno upoštevati tudi to, da je zavoljo večje toplote možna tudi večja ožganost robov ali gravure. Temu se deloma lahko izognemo s pravilnim vpihovanjem zraka ob žarek.

Kaj je fiber laserski gravirni stroj?

Fiber laserji so prav tako trdninski laserji, ki energijo pridobivajo iz diodnih ali drugih vrst laserjev. Ta energija se ojača in aktivira prek optičnih vlaken, obogatenih z elementi redkih zemelj.

Delovanje fiber laserja: Ojačani laserski žarki so izjemno močni. S pomočjo konvergentne leče so sposobni rezati tudi kovine, kar jih dela nepogrešljive za industrijsko uporabo.

Fiber (vlakenski) laserski stroji lahko režejo in gravirajo večino kovin ter nekatere nekovine. Omogočajo rezanje in označevanje kovin, kar drugi laserski stroji ne zmorejo. Gravirajo in režejo aluminij, medenino, baker, keramiko, volfram, krom, pobarvane kovine, steklena vlakna, karbonska vlakna, nikelj, srebro, zlato, nerjavno jeklo, plastiko in še več.

Večina vlakenskih laserskih gravirnih strojev na trgu je industrijske kakovosti, zato imajo ti stroji običajno optično moč, ki presega 1.000 W. Nekateri industrijski vlakenski laserji lahko dosežejo več kot 10.000 W. Zaradi svoje moči lahko režejo kovine, kar dokazuje njihovo izjemno zmogljivost. Za potrebe končnih uporabnikov in graviranja uporabljamo namizne fiber laserske gravirne stroje. Na primer, naš xTool F1 Ultra se ponaša z fiber laserskim modulom z močjo 20 W, kar omogoča globoko graviranje na vseh kovinah in celo rezanje tankih kovinskih plošč.

Vsaka vrsta laserja ima svoje prednosti, zato je izbira odvisna od vaših potreb – od ustvarjanja drobnih detajlov na različnih materialih z diodnimi laserji do rezanja kovin z zmogljivimi fiber laserji ali vsestranske uporabe CO2 laserjev.

Vir: xTool.com blog, avtorica Winnie Li 2024