Чим відрізняється CO₂ лазер від волоконного лазера

Вибираєте лазерне обладнання для маркування на упаковці, тарі чи виробі? Не можете визначитися, який варіант є кращим — CO₂ лазер або волоконний? У цій статті ми розглянемо особливості цих двох типів маркіраторів.

Основні відмінності — у довжині хвилі та способі подачі променя. Установки CO₂ вважаються класичним рішенням, їх обирають для різання неметалічних матеріалів. Волоконні більш сучасні та підходять для обробки різних видів металів.

Що таке лазер CO₂

Цей маркіратор називають також вуглекислотним. Він працює за рахунок газової суміші, яка складається з вуглекислого газу, азоту та гелію. Це основне середовище пристрою. Суміш знаходиться усередині герметичної трубки. При застосуванні такого обладнання різання та гравіювання здійснюються шляхом випаровування матеріалу основи.

Принцип роботи CO₂ лазера такий:

1. Електричний розряд збуджує молекули азоту у складі газової суміші. Вони передають енергію молекулам вуглекислого газу через резонанс.
2. На кінцях трубки знаходяться дзеркала. Одне з них повністю відбиває світло, направляючи їх у трубку, а друге дозволяє його частини вийти назовні на формування лазерного променя.
3. Збуджені молекули CO₂ формують фотони, що багаторазово відбиваються між дзеркалами. У результаті формується монохроматичний промінь, який потім фокусується оптичною системою.

Вуглекислотний лазер підходить для різання та гравіювання на упаковці або тарі з пластику, дерева, акрилу, картону, тканини, гуми, паперу. З його допомогою можна гравіювати на склі, камені, кераміці, покритому, але не голому металі.

Довжина хвилі CO₂ лазера становить близько 10,6 мкм або 10600 нм. За цим параметром промінь можна віднести до середньої та далекої інфрачервоної області спектра. Потужність обладнання регулюється від міліват до кіловат. Термін експлуатації вуглекислотного пристрою становить близько 20 000 XNUMX годин.

Що таке волоконний лазер

Це твердотіла установка, в якій функції активного середовища виконує оптичне волокно, що легує рідкісноземельними елементами. Отже, цьому типу лазера до роботи не потрібна газова суміш. Такий пристрій найчастіше використовують для маркування металу.

Принцип роботи волоконного лазера такий:

1. Світло від лазерних діодів або світлодіодів надходить у серцевину оптичного волокна. Його енергія поглинається завдяки наявності рідкісноземельних елементів, зокрема, ітербію.
2. Енергія перетворюється на лазерне випромінювання з певною довжиною хвилі.
3. Формується потужний промінь, що передається через волоконно-оптичну систему.

Волоконний лазер особливо хороший для обробки таких металів, як алюміній, мідь, платина, золото, срібло та інші. Його також використовують для нанесення знаків і зображень на полікарбонат, поліамід, АБС-пластик, акрил.

Довжина хвилі у волоконного лазера менша, ніж в обладнання CO₂. Тут цей параметр становить 1064 мкм. У результаті формуються короткі лазерні промені, які відрізняються більшою потужністю та енергоефективністю. Волоконний лазер працює приблизно в 5 разів швидше за вуглекислотний, підходить для гравіювання та маркування голого металу. Термін експлуатації становить щонайменше 25 000 XNUMX годин.

Ключові відмінності

Щоб зрозуміти, у чому різняться між собою вуглекислотний та волоконний лазер, зробимо таблицю:

Порівняльна характеристика: який тип лазера кращий

Обидва типи обладнання відрізняються між собою за потужністю, довжиною хвилі, робочим середовищем, матеріалами, для яких підходять. Тому при виборі потрібно ґрунтуватися насамперед на завданнях підприємства. Також необхідно зважати на вимоги щодо потужності та швидкості.

Енергоефективність

Якщо електричний ККД CO₂ лазера становить близько 10%, тоді встановленню потужністю 6 кВт знадобиться приблизно 60 кВт. Ефективність моделі волокна становить 45-50%. Але, при цьому, їм потрібно всього 13 кВт для того, щоб досягти такої ж потужності 6 кВт.

Важливо враховувати вимоги до системи охолодження. Для вуглекислотного лазера вона повинна бути потужнішою, тому при його застосуванні витрати на електроенергію збільшуються. Отже, волоконний лазер більше підходить для великого та серійного виробництва завдяки високій енергоефективності.

Технічне обслуговування та витрати на експлуатацію

Лазери CO₂ більш вимогливі до регулярного обслуговування. На їх дзеркалах і хутрі накопичується пил, тому їх потрібно регулярно чистити, а також міняти в міру зношування. Через відображення променя можуть псуватися дорогі компоненти, наприклад, генератор. Дзеркала схильні до деформації в результаті тепла, що виходить від лазера.

Волоконні установки менш вимогливі до технічного обслуговування, переважно, через відмінності у системі доставлення променя. Оскільки шлях до останнього закритий, ризик забруднення виключено. Витратних матеріалів у міру експлуатації потрібно небагато — це захисні вікна та сопла. Налаштування також простіше, адже потрібні лише лінзи.

Вкладення у покупку

Початкова вартість волоконного лазера вища, ніж вуглекислотного. Однак, завдяки високій швидкості різання та підвищеній енергоефективності витрати на його придбання окупаються швидше. Вартість лазерної системи може відрізнятися для різних установок, вона залежить від потужності, розміру зони різання та рівня автоматизації.

CO₂ лазери вважаються класичними. Вони найбільше підходять для підприємств, що працюють з неметалевими виробами, а також компаній, що випускають сувенірну, декоративну продукцію. Волоконні установки варто вибирати для великих виробництв, де потрібні висока швидкість, енергоефективність і мінімальне обслуговування.

Компанія «Домінанта» пропонує широкий асортимент обладнання та підбирає його залежно від ваших завдань. Ми також надаємо послуги з сервісного обслуговування та займаємося навчанням персоналу для зручного та швидкого впровадження обладнання у ваше виробництво.