Технологія лазерного різання і гравіювання
Що таке лазер? Лазер - це пристрій, який перетворює енергію накачування (електричну, світлову, теплову і т. Д.) В енергію узконаправленного потоку випромінювання. Випромінювання може бути як безперервним, із заданою потужністю, так і імпульсним. Існує велика різноманітність видів лазера, які по-різному влаштовані і використовуються в різних галузях промисловості. Для нас найбільш цікавий вуглекислотний лазер, один з найбільш поширених в легкій промисловості.
Технологія
Вуглекислотний лазер (СО₂-лазер) - лазер на вуглекислому газі, один з перших типів газових лазерів. ККД досягає 20%, що робить його одним з найбільш потужних лазерів з безперервним випромінюванням. Довжина хвилі інфрачервоного випромінювання - від 9,4мкм до 10,6мкм. В основному використовуються для різання і гравіювання неметалічних матеріалів, таких як тканини, шкіра, папір, картон, фанера, дерево, пластик, гума, акрил і безліч інших. Крім цього СО₂-лазер може також використовуватися для гравіювання скла, мармуру, кераміки, кахлю, анодованого алюмінію і металів з покриттям. Крім цього є можливість гравірувати навіть мідь, сталь, титан і інші метали, якщо їх попередньо обробити спеціальним спреєм.
Схема СО₂-лазера:
Принцип роботи можна порівняти з фокусуванням сонячних променів за допомогою збільшувального скла. За допомогою високовольтного блоку живлення генерується струм високої напруги (10-35кВ), який подається на нерухому скляну лазерну трубку, заповнену газоподібною сумішшю. На виході виходить потужний вузькоспрямований потік світлового випромінювання. За допомогою системи спеціальних дзеркал, потік перенаправляється в лазерну головку з оптичною лінзою, яка, в свою чергу, фокусує світловий промінь перпендикулярно матеріалу. У підсумку виходить потужний світловий промінь, шириною від 0,05 до 0,2 мм, з ефективною фокусною відстанню до 20мм. Лазер може працювати в безперервному і імпульсному режимах.
Луч з великою швидкістю може різати тонкі неметалеві матеріали, а також гравірувати дуже детальні зображення. Чим товще і щільніше матеріал, тим повільніша швидкість різу. Точність руху головки складає 0,1, края різу виходять дуже плавними і рівними. При використанні короткофокусної головки з шириною променя 0,05, гравірування виходить вкрай детальним, що дає можливість гравірувати зображення з високою роздільною здатністю.
Переваги
1. Повністю автоматизований технологічний процес
2. Висока точність і швидкість обробки матеріалу
3. Відсутність механічного впливу і мінімальної деформації
4. Широка область застосування
5. Невисокі стартові вкладення
6. Низькі енерговитрати і витрати з обслуговування і експлуатації
Недоліки
1. Обмеження по спектру оброблюваних матеріалів
2. Обмеження по товщині матеріалу через фокусної відстані
Поширеність
На сьогоднішній момент в світі існує велика кількість виробників вуглекислотних лазерів, так як зросла потреба в цій простій і ефективної технології для різання і перфорації матеріалів, гравіювання і маркування виробів і т. д. Вуглекислотні лазери широко використовуються в текстильній промисловості. Відсутність механічного впливу на матеріал, мінімальні деформації, висока швидкість і точність - все це зробило СО₂-лазери дуже привабливими в сфері обробки тканин, шкіри та інших матеріалів. Також верстати стали зручним рішенням в області обробки деревних матеріалів, акрилу, гуми і т. д. Верстати займають мало місця, не вимагають складних умов експлуатації, тому це може навіть стати рішенням для бізнесу «на дому».
