Сравнение работы СО2 и Волоконного лазера

Для более точного понимания рассмотрим 2 вида лазерного оборудования: оптоволоконные лазерные установки и газовые СО2 лазеры. Разберем их достоинства и недостатки.

Характеристика газовых CO2 лазеров

CO2 - это газовый лазер, рабочее тело которого состоит из смеси газов: гелевый (неоновый), аргоновый, ксеноновый, крептоновый, химический на основе кислорода, монооксидный, эксимедный, углекислотный CO2… Все они группируются на виды: газодинамические, химические и эксимерные. Широко применяются в различных сферах (в голографии, в литографии, в медицине, в обработке металлов и других материалов).

Стеклянная трубка газового лазера накачивается газовой смесью низкого давления. В результате электрической накачки эта смесь возбуждается и генерирует лазерное излучение с длиной волны 10,6 мкм. Такие лазеры режут с высокой точностью, не только сталь и титан, но и алюминиевые сплавы. Он является предшественником оптоволоконного лазера. Все же на некоторых предприятиях он эксплуатируется и сейчас.

Волоконные лазеры и их характеристика

Оптоволоконная лазерная установка - это твердотельный лазер. Он наиболее технологичен и практичен. Широко применяется на металлургических предприятиях.

Принцип работы следующий: лазерный луч вырабатывается при помощи модуля накачки, представляющего из себя широкополосные светодиоды или лазерные диоды. Далее энергия усиливается в активной среде, состоящей из оптоволокна и волновода накачки. Длина волны, генерируемая лазером такого вида, составляет 1,064 мкм. Они широко применяются при обработке толстого металла.

Отличительные черты и преимущества

Оптоволоконные лазерные установки и газовые СО2 лазеры имеют разные эксплуатационные особенности. Как правило, габариты волоконных лазеров относительно больше по сравнению с газовыми лазерами. Энергопотребление твердотельных лазеров так же меньше, при этом КПД оптоволоконных лазеров достигает до 25%, а газовых – 10%.  Гораздо проще и система охлаждения оптоволоконных установок. Оптоволоконные лазеры, в отличие от газовых, имеют простую оптику, которая не требует юстировки.  СО2 лазеры необходимо регулярно юстировать, соответственно возрастают и требования к квалификации персонала. Кроме затрат на обслуживание оптики, у владельцев газовых лазеров также постоянная графа расходов -  газ. При этом требования к качеству газа высокие - их часто тяжело осуществить на практике.

Есть различия и в материалах, которые могут обрабатывать лазеры. Так, волоконные лазеры применяются исключительно в работе с металлом. Они также с легкостью режут светоотражающие цветные металлы (латунь, медь), прекрасно справляется с тонким металлом.  может сделать газовый СО2 лазер. Его часто используют при нанесении  гравировки на: акрил, пластик, кожу, фанеру, стекло. По-разному лазеры обрабатывают и толстые материалы. Волоконный лазер способен резать толстые материалы, при этом качество кромки небольшое. Но, например, при резке материала менее 3 мм, этот вид лазера дает очень хорошее качество кромки и реза. К тому же, оптоволоконные лазерные установки дают в 2 раза большее брызгообразование, чем газовые СО2 лазеры.

Каждый вид лазера имеет свои преимущества. Волоконные лазеры отличаются более высокой скоростью работы. Так, тонколистовой металл такой лазер обрабатывает в 2-3 раза быстрее, чем газовый аналогичной мощности. Также этот вид лазера точнее, потому что пучок газового лазера имеет большее расхождение. Волоконный лазер отличается большим запасом ресурса, высокой производительностью, отсутствием брака и минимальным количеством отходов. Как указано выше, оптоволоконные лазерные установки идеальны для обработки тонких металлов до 4-6 мм.

Использование СО2 лазеров при работе неметаллические материалов, объясняется тем, что эти материалы отлично поглощают волны 10,6 мкм, генерируемые лазером.  Так же можно делать апгрейд по мощности, благодаря возможности замены лазерных трубок. Но существенный недостаток в том, что эти трубки хрупкие и требуют  периодической замены. За счет того, что это устаревшие технологии их сложно найти. Они дорогие в обслуживании. Поэтому однозначно на предприятиях обработки металла практичней оптоволоконные лазерные установки.

Несомненно, каждый агрегат по своему хорош. У каждого есть свои преимущества и недостатки. С одним материалом лучше проявит себя один вид, при этом с другим материалом его применять нельзя. Следует уместно их эксплуатировать. Наши специалисты помогут вам разобраться в этом  и подберут нужное оборудование под ваши цели.