5фев 2024

Сравнение СО2 станка и оптоволоконного лазерного станка

Описание лазерных станков

Лазерные станки, оснащенные СО2 газоразрядными трубками и лазерные маркеры с твердотельным волоконным излучателем имеют как сходство – оба вида оборудования основаны на принципе лазерного излучения, так и различия – станки предназначены для работы с разными материалами.

На лазерных СО2 станках обрабатывают в основном дерево, пластики, оргстекло, ткани, фанеру и много другое, что не является металлом. Резать и гравировать металл на них тоже можно, но при особых условиях, что, на наш взгляд не является технологичным и оптимальным.

Для резки металла все же лучше рассмотреть специализированные оптоволоконные станки для резки металла Bodor.

И вот как раз для нанесения маркировки на различные виды металлов, керамику, камень, некоторые пластики используют в основном лазерные оптоволоконные маркеры.

И мы приходим к выводу, что станок подбирается исключительно под задачу и универсального оборудования чаще всего не существует.

Лазерный станок Elixmate

Лазерный маркер Elixmate

Металлорежущий станок Bodor

Принцип работы излучателя или как формируется лазер

Для любого лазерного излучения необходимо иметь три компонента:

  1. Лазерная среда или активная среда – это вещество, находящееся в неравновесном состоянии и способное усиливать проходящее через него усиленное электромагнитное излучение. В СО2 трубке это газ, в волоконных лазерных генераторах и усилителях используют волокна с сердцевиной с небольшими примесями ионов редкоземельных элементов.
  2. Механизм накачки лазера – необходим для снабжения лазерной среды энергией, опять же для СО2 трубки – это ток высокого напряжения, для твердотельного излучателя – это светодиоды.
  3. Оптический резонатор или система отражателей. В СО2 трубке это система зеркал (непрозрачное и полупрозрачное). Система отражателей заставляет излучение множество раз проходить через активную среду. В оптоволоконных излучателях усиление излучения происходит в сердцевине волокна, так как в стандартных оптических волокнах концентрация ионов иттербия Yb3+ постоянна внутри сердцевины и равна нулю в оболочке.

В мире существует множество разновидностей лазеров, которые классифицируются по характеристикам, таким как вид активной среды, методы накачки и длина волны излучения. Среди них выделяются основные категории, включая твердотельные, полупроводниковые, волоконные, газовые, химические, жидкостные, рентгеновские и другие типы лазеров.

Давайте разберем базовый принцип работы любого лазера простыми словами. Активная среда лазера подвергается воздействию внешнего источника энергии, что приводит к ее неустойчивому состоянию. Это способствует усилению электромагнитного излучения, проходящего сквозь нее. В результате этого процесса частицы активной среды переходят на различные энергетические уровни, что вызывает испускание дополнительных фотонов. То есть, возникает индуцированное образование многочисленных фотонов под влиянием электромагнитного излучения.

При индуцированном излучении, испущенные фотоны идентичны тем, которые воздействуют на активную среду. Это приводит к усилению первоначальной электромагнитной волны, которая характеризуется одинаковой частотой и направлением распространения.

Необходимое для функционирования лазера индуцированное излучение возникает благодаря созданию неравновесного состояния активной среды, что достигается путем накачки. Методы накачки варьируются и могут включать внешнее электромагнитное излучение, химические реакции, электрический разряд, быстрое охлаждение и другие способы. Важной составляющей лазера является резонатор, который отвечает за возвращение части излучения обратно в активную среду, обеспечивая тем самым усиление электромагнитной волны в процессе ее генерации.

Описанный выше процесс очень упрощенный, но для общего понимания его может быть достаточно, так как в целом отрасль лазерных технологий является полноценной научной дисциплиной, требующей детального академического изучения.

Сравнительная таблица и описание

Теперь давайте сравним СО2 станки и оптоволоконные маркеры. Для удобства сделаем сравнительную таблицу по основным характеристикам.

Лазерный СО2 станок Лазерный маркер
Излучатель Газоразрядная СО2 трубка.

Мощность от 50 до 180 Вт

Оптоволоконный излучатель.

Мощность 20/30/50/100 В

Назначение Резка и гравировка материалов, преимущественно неметаллы Поверхностное нанесение изображений, преимущественно на металлах
Рабочее поле От 20х30 см до 200х300см
-большой диапазон рабочих полей
Диапазон рабочего поля до 400х400 мм

 

Скорость Резка материала зависит от толщины, гравировка материала осуществляется со скоростью до 600 мм/сек. Высокоскоростная маркировка материала, до 8000 мм/сек. Возможна глубокая гравировка металла за множественное количество проходов.
Материалы Дерево, пластики, бумага, ткани, резина, оргстекло, акрил, фанера, МДФ, кожа Все виды металла, также пластики, кожа, камень и др.
Ресурс работы До 10.000 часов До 100.000 часов
Длина волны 10.6 мкм 1.06 мкм
Диаметр пятна от 0,2 мм 0.02мм

Лазеры различаются в зависимости от длины волны их излучения, что влияет на их воздействие на различные материалы. Например, некоторые материалы лучше всего обрабатываются с использованием определенных длин волн. Рассматривая длину волны двух типов лазеров, стоит упомянуть, что разные материалы по-разному поглощают свет в зависимости от его длины волны. К примеру, и CO2, и волоконные лазеры эффективно режут сталь, однако при обработке латуни, серебра или меди, CO2 лазер с длиной волны 10.6 мкм сталкивается с трудностями из-за отражающих свойств этих материалов, в то время как волоконный лазер с длиной волны 1.06 мкм демонстрирует лучшие результаты. В то же время, материалы, такие как натуральные и синтетические ткани, древесина, бумага, стекло и фанера, хорошо поглощают длинноволновое инфракрасное излучение CO2 лазеров, что делает их идеальными для обработки этим типом лазеров.

Еще одним важным отличием является размер пятна лазерного излучения на выходе. У волоконных лазеров он в десять раз меньше, чем у CO2 лазеров, что позволяет достигать более тонкого и точного реза, а также концентрировать большую энергию на меньшей площади.

Сравнивая волоконные и газовые CO2 лазеры, следует отметить и их конструктивные различия. Волоконный лазер генерирует лазерное излучение непосредственно в волокне, которое является гибким, и позволяет направлять излучение непосредственно к фокусирующей головке, минуя сложную систему зеркал, требующую регулярной юстировки и обслуживания.

Сферы применения

Сравнение лазерных станков с СО2 трубкой и оптоволоконных станков немного некорректно, так как они предназначены для разных задач. Исходя из нашего 16 летнего опыта поставок лазерного оборудования мы однозначно можем сделать вывод:

  1. Лазерные СО2 станки приобретают для резки фанеры, дерева, ткани, паронита, оргстекла, акрила, бумаги, картона, нетканых материалов и др. Если говорить про бизнес, то основных направлений всего два- это услуга лазерной резки или собственное производство товаров на станке.
  2. Лазерные маркеры в 90% случаев – это работа с металлами и некоторыми неметаллами, для ясности давайте перечислим для большего понимания, что он может делать:
  • Маркировка сувениров - ручки, флэшки, брелоки
  • Гравировка электроприборов, портативной техники
  • Маркировка бижутерии - кулоны, броши, браслеты
  • Маркировка столовых приборов - ложки, вилки, ножи
  • Маркировка и гравировка оружия - пистолеты, автоматы, ружья, ножи
  • Маркировка окрашенных поверхностей - сталь, латунь, алюминий
  • Маркировка бейджей, офисных табличек
  • Цветная маркировка на стали и титане
  • Чёрная гладкая маркировка на анодированном алюминии
  • Маркировка на пластиках Rowmark, SpectraLaser
  • Нанесение фотографий и рисунков на металлы
  • Маркировка на натуральном и искусственном камне
  • Маркировка изделий из натуральной искусственной кожи
  • Прецизионная маркировка ювелирных изделий
  • Изготовление микро клише
  • Глубокая и 3Д гравировка
  • Изготовление матриц и пуансонов
  • Изготовление ударных клейм
  • Изготовление литеров
  • Шильды для оборудования
  • Маркировка на специальной плёнкеTESA Laser
  • Маркировка корпусов электроприборов
  • Маркировка автозапчастей
  • Нанесение штрих кодов и QR-кодов
  • Нанесение специальных идентификационных меток
  • Маркировка сантехнического оборудования и метизов
  • Маркировка измерительного инструмента
  • Маркировка медицинского инструмента - гладкая, нерельефная
  • Изготовление печатей и штампов
  • Маркировка печатных плат
  • Маркировка корпусов и передних панелей РЭА
  • Маркировка анти контрафактных защитных голограмм
  • Маркировка на цветной бумаге и картоне
  • Лазерная чистка металлической поверхности

Я думаю, из вышеперечисленного уже вполне понятно для каких задач нужен оптоволоконный лазерный станок, а для чего лазерный станок с СО2 трубкой. После прочтения этой статьи, думаю, что вопросов не осталось какой станок вам необходим под ваши задачи.

Далее осталось определиться, какое именно по характеристикам вам необходимо оборудование для работы, ведь только лазерные СО2 станки сами по себе делятся на корпусные и портальные, мощные и маломощные, промышленные и бюджетные.

С более детальным подбором оборудования можете обращаться в компанию ОллРэди, специалисты компании подберут станок исключительно под вашу задачу.

Рекомендуемые товары
Заказать бесплатную консультациюМы готовы бесплатно проконсультировать и подобрать подходящий станок, который будет отвечать вашим бизнес задачам. Это поможет сэкономить на покупке и на обслуживании станка.
Ваш телефон