Laser CO2 – zasada działania
Obróbka laserowa znajduje coraz większe zastosowanie w przemyśle z powodu własności promieniowania laserowego, które umożliwiają wykonanie wielu precyzyjnych operacji technologicznych na różnych materiałach z wydajnością i dokładnością znacznie przewyższającą metody obróbki skrawaniem. Lasery CO2 cechują się niezwykłą wszechstronnością, gdyż prawie każdy materiał, który da się obrabiać przy użyciu lasera, skutecznie absorbuje tę długość fali.
Laser Co2 jak działa?
Nazwa LASER pochodzi od pierwszych liter w języku angielskim do opisu zjawiska tworzenia promieniowania elektromagnetycznego: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, czyli wzmocnienie światła za pomocą wymuszonej emisji promieniowania. W ploterze laserowym CO2 najważniejszym elementem jest tuba laserowa CO2. Tuby posiadają różną moc – od kilkudziesięciu do ponad stu wat. Od mocy lasera zależą szybkości grawerowania i cięcia różnorodnych materiałów.
Jak sama nazwa wskazuje, głównym ośrodkiem, w którym generowana jest wiązka lasera, jest dwutlenek węgla CO2. Nie jest to jednak jedyny gaz wypełniający lasery CO2. Najczęściej tubę wypełnia mieszanina gazów pod ciśnieniem, w której w skład wchodzą oprócz dwutlenku węgla: azot (N2), wodór (H2), hel (He). Tworzenie wiązki polega na wymuszeniu za pomocą impulsu napięcia elektrycznego drgań atomów azotu. Ponieważ azot nie emituje energii w postaci fotonów, przekazuje swą energię cząsteczkom dwutlenku węgla, a te zmieniają energię drgających elektronów na emisję fotonów.
Lasery CO2 – jakie materiały można nimi ciąć?
Laser CO2 jest doceniany przede wszystkim ze względu na swoją wszechstronność. Nie służy on tylko do obrabiania metali. Precyzyjne wycinanie laserem CO2 można stosować do wielu materiałów niemetalicznych, takich jak pleksi, polichlorek winylu, polietylen, drewno, szkło, ceramika, papier itd. Precyzyjne cięcie laserem CO2 znajduje swoje zastosowanie również w przemyśle spożywczym, gdzie możliwe jest bezdotykowe porcjowanie żywności. Również materiały specjalne, jak np. tytan, są wypalane laserem CO2. Czemu jeszcze mogą służyć? Lasery CO2 są wykorzystywane między innymi do wycinania tkanin technicznych czy elementów reklamowych.
Cięcie laserem CO2 – jak przebiega?
Laser CO2 działa poprzez skierowanie wiązki na powierzchnię obrabianego materiału, co prowadzi do jego topnienia lub odparowania. Strumień laserowy kierowany jest do głowicy za pomocą optycznego systemu soczewek i zwierciadeł. W procesie bierze udział gaz asystujący, który usuwa roztopiony materiał z obszaru cięcia. Cięcie laserem CO2 charakteryzuje mała strefa wpływu ciepła oraz stosunkowo wąska szczelina cięcia. Elementy cięte wypalarką laserową CO2 posiadają czyste i prostopadłe krawędzie oraz bardzo małe nierówności powierzchni rozdzielenia. Warunkiem uzyskania dobrej jakości cięcia i utrzymania tolerancji wymiarów ciętych elementów konstrukcyjnych jest dokładne prowadzenie strumienia tnącego.
Ploter laserowy CO2 do grawerowania detali
Plotery laserowe CO2 znajdują zastosowanie nie tylko przy cięciu, ale też grawerowaniu różnych materiałów. Należą do nich między innymi drewno, skóra i tekstylia. Plotery CO2 sprawdzą się nawet do grawerowania niestandardowych, spersonalizowanych wzorów na niewielkich detalach. Ta metoda obróbki jest szeroko wykorzystywana w wielu branżach, np. medycznej czy graficznej. Ploter CO2 nie tylko pozwala na grawerowanie wielu elementów w krótkim czasie, ale też profesjonalną obróbkę elementów o różnych właściwościach bez zmiany sprzętu. Moc wiązki lasera CO2 i prędkość jej posuwu należy dobrać z uwzględnieniem m.in. twardości materiału. Gwarantuje to, że końcowy efekt będzie zgodny z założeniami projektowymi, a element nie ulegnie przypaleniu czy zniszczeniu.
Technologia cięcia laserem CO2 – zalety
Różne rodzaje laserów zdominowały rynek cięcia przemysłowego. Wycinarka laserowa CO2 może posłużyć do przetwarzania szerokiej gamy materiałów i wykonywać szereg operacji. Laser molekularny na dwutlenku węgla charakteryzuje się ograniczoną strefą ekspozycji na ciepło. Materiał nie nagrzewa się poza obszarem cięcia, co minimalizuje ryzyko deformacji i uszkodzeń powierzchni. Oznacza to, że efekty cięcia laserem CO2 są bardzo precyzyjne. Laser gazowy CO2 gwarantuje wysoką jakość wykończenia. Proces cięcia laserem CO2 jest przy tym łatwy do zautomatyzowania, co jest kluczowe w produkcji seryjnej.
FAQ – Laser CO2. Poznaj najczęściej zadawane pytania:
1. Na czym polega cięcie laserowe?
Technologia cięcia laserem CO2 polega na wykorzystaniu skoncentrowanej wiązki laserowej do termicznego rozdzielenia materiału. Proces ten przebiega bezkontaktowo i nie wprowadza zanieczyszczeń do obrabianego przedmiotu. Wycinarka laserowa CO2 gwarantuje też lepszą jakość krawędzi i wykończenia powierzchni niż alternatywne metody.
2. Co to jest laser CO2?
Laser CO2, czyli molekularny laser na dwutlenku węgla, to laser gazowy emitujący promieniowanie podczerwone o długości fali ok. 10,6 mikrometra. Lasery CO2 bazują na aktywowanej elektrycznie mieszance gazowej. Obecnie jest to jeden z najpopularniejszych sposobów cięcia, grawerowania oraz obróbki różnych materiałów.
3. Jak działa laser CO2?
Wypalarki laserowe CO2 wykorzystują impulsy napięcia elektrycznego oraz mieszankę gazów zawierającą dwutlenek węgla, aby wytworzyć strumień laserowy, który następnie jest kierowany do głowicy za pomocą serii soczewek i zwierciadeł. Kiedy wiązka laserowa dociera do materiału, jego powierzchnia nagrzewa się, a następnie topi lub odparowuje.
4. Co można ciąć laserem CO2?
Laserem CO2 można ciąć różnorodne materiały niemetaliczne, takie jak drewno, akryl, skóra, szkło i papier. Przy zastosowaniu odpowiednich parametrów można także obrabiać niektóre metale.
5. Jaka jest różnica laserem fiber a laserem CO2?
Wycinarka laserowa CO2 różni się od lasera światłowodowego sposobem generowania wiązki i kierowania jej do obrabianego przedmiotu. Główne różnice między laserem CO2 a światłowodowym to m.in. długość fali, a także szybkość cięcia, zużycie energii, budowa i konserwacja. Wycinarki laserowe CO2 mają też inne zastosowanie niż fibrowe lasery, które nie są przystosowane do cięcia niemetali.