Як працює CO2-лазер: коротке пояснення
CO2-лазер працює, використовуючи силу світла для точного різання або гравірування матеріалів. Ось спрощений розклад:
Процес починається з генерації високоенергетичного лазерного променя. У CO2-лазері цей промінь утворюється шляхом збудження вуглекислого газу електричною енергією.
Потім лазерний промінь спрямовується через серію дзеркал, які підсилюють і фокусують його, перетворюючи на концентроване, потужне світло.
Сфокусований лазерний промінь спрямовується на поверхню матеріалу, де він взаємодіє з атомами або молекулами. Ця взаємодія призводить до швидкого нагрівання матеріалу.
Для різання інтенсивне тепло, що генерується лазером, плавить, спалює або випаровує матеріал, створюючи точний розріз вздовж запрограмованої траєкторії.
Для гравіювання лазер видаляє шари матеріалу, створюючи видимий малюнок або візерунок.
Що відрізняє CO2-лазери, так це їхня здатність виконувати цей процес з винятковою точністю та швидкістю, що робить їх безцінними в промислових умовах для різання різних матеріалів або додавання складних деталей за допомогою гравіювання.
По суті, CO2-лазерний різак використовує силу світла для обробки матеріалів з неймовірною точністю, пропонуючи швидке та точне рішення для промислового різання та гравірування.
Як працює CO2-лазер?
Короткий огляд цього відео
Лазерні різаки – це машини, які використовують потужний промінь лазерного світла для різання різних матеріалів. Лазерний промінь генерується шляхом збудження середовища, такого як газ або кристал, що виробляє концентроване світло. Потім він спрямовується через серію дзеркал і лінз для фокусування в точну та інтенсивну точку.
Сфокусований лазерний промінь може випаровувати або розплавляти матеріал, з яким він контактує, що дозволяє робити точні та чисті різи. Лазерні різаки зазвичай використовуються в таких галузях, як виробництво, машинобудування та мистецтво, для різання таких матеріалів, як дерево, метал, пластик і тканина. Вони пропонують такі переваги, як висока точність, швидкість, універсальність і можливість створювати складні візерунки.
Як працює CO2-лазер: детальне пояснення
1. Генерація лазерного променя
Серцем кожного CO2-лазерного різака є лазерна трубка, в якій відбувається процес генерації потужного лазерного променя. Усередині герметичної газової камери трубки суміш газів вуглекислого газу, азоту та гелію заряджається електричним розрядом. Коли ця газова суміш збуджується таким чином, вона досягає вищого енергетичного стану.
Коли збуджені молекули газу релаксують до нижчого енергетичного рівня, вони вивільняють фотони інфрачервоного світла з дуже специфічною довжиною хвилі. Цей потік когерентного інфрачервоного випромінювання формує лазерний промінь, здатний точно різати та гравірувати різноманітні матеріали. Потім фокусуюча лінза формує масивний лазерний вихід у вузьку точку різання з точністю, необхідною для складної роботи.
2. Посилення лазерного променя
Як довго прослужить CO2-лазерний різак?
Після початкової генерації інфрачервоних фотонів всередині лазерної трубки, промінь проходить процес посилення, щоб підвищити свою потужність до корисних рівнів різання. Це відбувається, коли промінь багаторазово проходить між високовідбивними дзеркалами, встановленими на кожному кінці газової камери. З кожним проходом туди й назад більше збуджених молекул газу сприятимуть розвитку променя, випромінюючи синхронізовані фотони. Це призводить до зростання інтенсивності лазерного світла, що призводить до виходу, який у мільйони разів перевищує початкове вимушене випромінювання.
Після достатнього посилення після десятків дзеркальних відбиттів, концентрований інфрачервоний промінь виходить з трубки, готовий до точного різання або гравірування широкого спектру матеріалів. Процес посилення має вирішальне значення для посилення променя від низького рівня випромінювання до високої потужності, необхідної для промислового виробництва.
3. Система дзеркал
Як почистити та встановити лінзу лазерного фокусування
Після посилення в лазерній трубці, посилений інфрачервоний промінь необхідно ретельно спрямувати та контролювати, щоб виконати своє призначення. Саме тут система дзеркал відіграє вирішальну роль. У лазерному різаку серія точно вирівняних дзеркал працює над передачею посиленого лазерного променя вздовж оптичного шляху. Ці дзеркала розроблені для підтримки когерентності, забезпечуючи синфазність усіх хвиль, тим самим зберігаючи колімацію та фокус променя під час його поширення.
Незалежно від того, чи спрямовує промінь до цільових матеріалів, чи відбиває його назад у резонансну трубку для подальшого посилення, система дзеркал відіграє життєво важливу роль у доставці лазерного світла туди, куди йому потрібно. Її гладкі поверхні та точна орієнтація відносно інших дзеркал дозволяють маніпулювати лазерним променем та надавати йому форми для завдань різання.
4. Фокусувальна лінза
Знайдіть фокусну відстань лазера менше ніж 2 хвилини
Останнім вирішальним компонентом оптичного шляху лазерного різака є фокусуюча лінза. Ця спеціально розроблена лінза точно спрямовує посилений лазерний промінь, який пройшов через внутрішню систему дзеркал. Виготовлена зі спеціалізованих матеріалів, таких як германій, лінза здатна зводити інфрачервоні хвилі, залишаючи резонансну трубку з надзвичайно вузькою точкою. Таке вузьке фокусування дозволяє променю досягати інтенсивності нагріву зварювального класу, необхідної для різних виробничих процесів.
Чи то надрізання, гравірування, чи різання щільних матеріалів, здатність концентрувати потужність лазера з точністю до мікронного рівня забезпечує універсальну функціональність. Тому фокусуюча лінза відіграє важливу роль у перетворенні величезної енергії лазерного джерела на придатний для використання промисловий ріжучий інструмент. Її конструкція та висока якість є життєво важливими для точного та надійного результату.
5-1. Взаємодія матеріалів: лазерне різання
Лазерне різання акрилу товщиною 20 мм
Для різання вузько сфокусований лазерний промінь спрямовується на цільовий матеріал, зазвичай металеві листи. Інтенсивне інфрачервоне випромінювання поглинається металом, викликаючи швидке нагрівання поверхні. Коли температура поверхні досягає температури, що перевищує точку кипіння металу, невелика площа взаємодії швидко випаровується, видаляючи концентрований матеріал. Завдяки перетину лазера по візерунках за допомогою комп'ютерного керування, цілі форми поступово видаляються з листів. Точне різання дозволяє виготовляти складні деталі для таких галузей промисловості, як автомобільна, аерокосмічна та виробнича.
5-2. Взаємодія матеріалів: лазерне гравірування
Підручник LightBurn для фотогравіювання
Під час виконання гравіювання лазерний гравірувальний верстат розміщує сфокусовану точку на матеріалі, зазвичай дереві, пластику або акрилі. Замість повного прорізання, для термічної модифікації верхніх поверхневих шарів використовується менша інтенсивність. Інфрачервоне випромінювання підвищує температуру нижче точки випаровування, але достатньо високо, щоб обвуглити або знебарвити пігменти. Шляхом багаторазового вмикання та вимикання лазерного променя під час растрування візерунків, контрольовані зображення на поверхні, такі як логотипи або малюнки, випалюються на матеріал. Універсальне гравіювання дозволяє наносити постійне маркування та декор на різноманітні предмети.
6. Комп'ютерне керування
Для виконання точних лазерних операцій різак використовує комп'ютеризоване числове програмне забезпечення (ЧПК). Високопродуктивний комп'ютер, завантажений програмним забезпеченням CAD/CAM, дозволяє користувачам розробляти складні шаблони, програми та виробничі робочі процеси для лазерної обробки. Завдяки підключеному ацетиленовому пальнику, гальванометрам та фокусувальному лінзовому вузлу комп'ютер може координувати рух лазерного променя по заготовках з мікрометровою точністю.
Незалежно від того, чи йдеться про дотримання користувацьких векторних траєкторій для різання, чи про растрове зображення для гравірування, зворотний зв'язок щодо позиціонування в режимі реального часу гарантує, що лазер взаємодіє з матеріалами точно так, як зазначено в цифровому вигляді. Комп'ютерне керування автоматизує складні візерунки, які неможливо відтворити вручну. Це значно розширює функціональність та універсальність лазера для дрібносерійного виробництва, що вимагає виготовлення з високими допусками.
Передова кромка: Що може впоратися з CO2-лазерним різаком?
У постійно мінливому ландшафті сучасного виробництва та майстерності, CO2-лазерний різак стає універсальним та незамінним інструментом. Його точність, швидкість та адаптивність революціонізували спосіб формування та проектування матеріалів. Одне з ключових питань, над яким часто замислюються ентузіасти, творці та фахівці галузі: що насправді може різати CO2-лазерний різак?
У цьому дослідженні ми розкриваємо різноманітні матеріали, які піддаються точності лазера, розширюючи межі можливого у сфері різання та гравірування. Приєднуйтесь до нас, коли ми ознайомимося з спектром матеріалів, що піддаються майстерності CO2-лазерного різака, від звичайних матеріалів до більш екзотичних варіантів, розкриваючи передові можливості, що визначають цю трансформаційну технологію.
>> Перегляньте повний список матеріалів
Ось деякі приклади:
(Натисніть на субтитри для отримання додаткової інформації)
Як незмінна класика, денім не можна вважати трендом, він ніколи не вийде з моди. Елементи деніму завжди були класичною темою дизайну швейної промисловості, яку дуже любили дизайнери, а джинсовий одяг – єдина популярна категорія одягу на додаток до костюма. Для джинсів розриви, старіння, фарбування, перфорація та інші альтернативні форми декору є ознаками панк- та хіпі-рухів. Маючи унікальні культурні конотації, денім поступово ставав популярним протягом століть і поступово перетворився на світову культуру.
Найшвидший лазерний гравірувальний верстат Galvo для лазерного гравірування термотрансферного вінілу забезпечить вам значний стрибок у продуктивності! Різання вінілу за допомогою лазерного гравірувального верстату – це тренд у виготовленні аксесуарів для одягу та логотипів на спортивному одязі. Висока швидкість, ідеальна точність різання та універсальна сумісність з матеріалами допоможуть вам з лазерним різанням термотрансферної плівки, індивідуальними лазерними наклейками, лазерним різанням наклейок, лазерним різанням світловідбиваючої плівки тощо. Щоб отримати чудовий ефект різання вінілу, лазерний гравірувальний верстат CO2 galvo найкраще підійде! Неймовірно, що весь процес лазерного різання HTV зайняв лише 45 секунд на лазерному маркувальному верстаті Galvo. Ми оновили верстат та значно підвищили продуктивність різання та гравіювання.
Незалежно від того, чи шукаєте ви послуги лазерного різання пінопласту, чи думаєте про інвестування в лазерний різак для пінопласту, важливо дізнатися більше про технологію CO2-лазерів. Промислове використання пінопласту постійно оновлюється. Сучасний ринок пінопласту складається з багатьох різних матеріалів, що використовуються в широкому спектрі застосувань. Для різання пінопласту високої щільності галузь все частіше виявляє, що лазерний різак дуже підходить для різання та гравірування пінопласту, виготовленого з поліестеру (PES), поліетилену (PE) або поліуретану (PUR). У деяких випадках лазери можуть стати вражаючою альтернативою традиційним методам обробки. Крім того, пінопласт, різаний лазером на замовлення, також використовується в художніх цілях, таких як сувеніри або фоторамки.
Чи можна різати фанеру лазером? Звичайно, так. Фанера дуже добре підходить для різання та гравірування на лазерному різаку фанери. Особливо з точки зору філігранних деталей, безконтактна лазерна обробка є її характеристикою. Панелі фанери слід кріпити на різальному столі, і немає потреби прибирати сміття та пил у робочій зоні після різання. Серед усіх дерев'яних матеріалів фанера є ідеальним варіантом, оскільки вона має міцні, але легкі якості та є більш доступним варіантом для клієнтів, ніж масивна деревина. Завдяки відносно меншій потужності лазера, її можна різати такої ж товщини, як масивну деревину.
Як працює CO2-лазерний різак: Висновок
Підсумовуючи, системи різання CO2-лазером використовують прецизійну інженерію та методи керування, щоб використати величезну потужність інфрачервоного лазерного світла для промислового виробництва. В основі цього лежить газова суміш, що подається в резонансну трубку, генеруючи потік фотонів, які посилюються за допомогою незліченних дзеркальних відбиттів. Потім фокусуюча лінза спрямовує цей інтенсивний промінь у надзвичайно вузьку точку, здатну взаємодіяти з матеріалами на молекулярному рівні. У поєднанні з комп'ютерно-керованим рухом за допомогою гальванометрів, логотипи, форми та навіть цілі деталі можна травити, гравірувати або вирізати з листових виробів з мікронною точністю. Правильне вирівнювання та калібрування таких компонентів, як дзеркала, трубки та оптика, забезпечує оптимальну функціональність лазера. Загалом, технічні досягнення, пов'язані з керуванням високоенергетичним лазерним променем, дозволяють системам CO2 служити надзвичайно універсальними промисловими інструментами в багатьох виробничих галузях.
Лабораторія лазерного верстата MimoWork
Не погоджуйтесь на щось менш виняткове
Інвестуйте в найкраще
Час публікації: 21 листопада 2023 р.