Как работает CO2-лазер: краткое объяснение
CO2-лазер работает, используя энергию света для точной резки или гравировки материалов. Вот упрощённое описание:
Процесс начинается с генерации высокоэнергетического лазерного луча. В CO2-лазере этот луч создаётся путём возбуждения углекислого газа электрической энергией.
Затем лазерный луч направляется через ряд зеркал, которые усиливают и фокусируют его в концентрированный, мощный свет.
Сфокусированный лазерный луч направляется на поверхность материала, где взаимодействует с атомами или молекулами. Это взаимодействие приводит к быстрому нагреву материала.
При резке интенсивное тепло, генерируемое лазером, плавит, сжигает или испаряет материал, создавая точный разрез по запрограммированной траектории.
При гравировке лазер удаляет слои материала, создавая видимый рисунок или узор.
Отличительной особенностью CO2-лазеров является их способность выполнять этот процесс с исключительной точностью и скоростью, что делает их незаменимыми в промышленных условиях для резки различных материалов или добавления сложных деталей посредством гравировки.
По сути, лазерный резак CO2 использует силу света для обработки материалов с невероятной точностью, предлагая быстрое и точное решение для промышленной резки и гравировки.
Как работает CO2-лазер?
Краткое описание этого видео
Лазерные резаки — это машины, использующие мощный лазерный луч для резки различных материалов. Лазерный луч генерируется путём возбуждения среды, например, газа или кристалла, которая генерирует концентрированный свет. Затем он направляется через ряд зеркал и линз, которые фокусируют его в точную и интенсивную точку.
Сфокусированный лазерный луч способен испарять или плавить контактирующий с ним материал, обеспечивая точную и чистую резку. Лазерные резаки широко используются в таких отраслях, как производство, машиностроение и искусство, для резки таких материалов, как дерево, металл, пластик и ткани. Они обладают такими преимуществами, как высокая точность, скорость, универсальность и возможность создания сложных узоров.
Как работает CO2-лазер: подробное объяснение
1. Генерация лазерного луча
Сердцем каждого CO2-лазерного резака является лазерная трубка, в которой происходит процесс генерации мощного лазерного луча. Внутри герметичной газовой камеры трубки смесь углекислого газа, азота и гелия возбуждается электрическим разрядом. При таком возбуждении газовая смесь достигает более высокого энергетического состояния.
Когда возбуждённые молекулы газа возвращаются на более низкий энергетический уровень, они испускают фотоны инфракрасного света с определённой длиной волны. Этот поток когерентного инфракрасного излучения и формирует лазерный луч, способный точно резать и гравировать различные материалы. Фокусирующая линза затем формирует мощный лазерный луч в узкую точку реза с точностью, необходимой для выполнения сложных работ.
2. Усиление лазерного луча
Как долго прослужит резак с CO2-лазером?
После первоначальной генерации инфракрасных фотонов внутри лазерной трубки луч проходит процесс усиления, увеличивая свою мощность до уровня, необходимого для резки. Это происходит при многократном прохождении луча между высокоотражающими зеркалами, установленными на каждом конце газовой камеры. С каждым проходом всё больше возбуждённых молекул газа вносят вклад в формирование луча, испуская синхронизированные фотоны. Это приводит к увеличению интенсивности лазерного излучения, что в миллионы раз превышает выходную мощность первоначального вынужденного излучения.
После достаточного усиления после десятков зеркальных отражений концентрированный инфракрасный луч выходит из трубки, готовый к точной резке или гравировке самых разных материалов. Процесс усиления имеет решающее значение для повышения мощности луча с низкого уровня излучения до уровня, необходимого для промышленного производства.
3. Зеркальная система
Как очистить и установить линзу лазерной фокусировки
После усиления в лазерной трубке усиленный инфракрасный луч необходимо точно направлять и контролировать для достижения своей цели. Именно здесь система зеркал играет ключевую роль. В лазерном резаке ряд точно выровненных зеркал обеспечивает передачу усиленного лазерного луча по оптическому пути. Эти зеркала разработаны для поддержания когерентности, обеспечивая синфазность всех волн, тем самым сохраняя коллимацию и фокусировку луча по мере его распространения.
Система зеркал играет важнейшую роль в доставке лазерного луча в нужное место, направляя его к целевым материалам или отражая обратно в резонаторную трубку для дальнейшего усиления. Гладкие поверхности и точная ориентация зеркал относительно других зеркал позволяют манипулировать лазерным лучом и формировать его для резки.
4. Фокусирующая линза
Найти фокусное расстояние лазера менее 2 минут
Последний важнейший компонент оптического тракта лазерного резака — фокусирующая линза. Эта специально разработанная линза точно направляет усиленный лазерный луч, прошедший через систему внутренних зеркал. Изготовленная из специальных материалов, таких как германий, линза способна сводить инфракрасные волны, выходящие из резонаторной трубки, в чрезвычайно узкую точку. Такая точная фокусировка позволяет лучу достигать интенсивности нагрева, необходимой для сварки, необходимой для различных производственных процессов.
Будь то биговка, гравировка или резка плотных материалов, способность концентрировать мощность лазера с микронной точностью обеспечивает универсальность функций. Таким образом, фокусирующая линза играет важную роль в преобразовании огромной энергии лазерного источника в пригодный для использования промышленный режущий инструмент. Её конструкция и высокое качество имеют решающее значение для точной и надёжной работы.
5-1. Взаимодействие материалов: лазерная резка
Лазерная резка акрила толщиной 20 мм
При резке остро сфокусированный лазерный луч направляется на целевой материал, обычно на металлические листы. Интенсивное инфракрасное излучение поглощается металлом, вызывая быстрый нагрев поверхности. Когда температура поверхности превышает температуру кипения металла, небольшая зона взаимодействия быстро испаряется, удаляя концентрированный материал. Перемещая лазер по шаблонам под управлением компьютера, с листов постепенно вырезаются целые формы. Точная резка позволяет изготавливать сложные детали для таких отраслей, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и обрабатывающая промышленность.
5-2. Взаимодействие материалов: лазерная гравировка
Учебное пособие LightBurn по гравировке фотографий
При гравировке лазерный гравер направляет сфокусированное пятно на материал, обычно дерево, пластик или акрил. Вместо полного прорезания используется излучение меньшей интенсивности для термической модификации верхних слоёв поверхности. Инфракрасное излучение повышает температуру ниже точки испарения, но достаточно высокую для обугливания или обесцвечивания пигментов. Последовательное включение и выключение лазерного луча с растрированием узоров позволяет выжигать на материале контролируемые изображения, такие как логотипы или рисунки. Универсальная гравировка позволяет наносить стойкую маркировку и декор на самые разные предметы.
6. Компьютерное управление
Для выполнения точных лазерных операций резак использует систему числового программного управления (ЧПУ). Высокопроизводительный компьютер с установленным программным обеспечением CAD/CAM позволяет пользователям разрабатывать сложные шаблоны, программы и производственные процессы для лазерной обработки. Благодаря подключению ацетиленовой горелки, гальванометров и блока фокусирующих линз компьютер может координировать перемещение лазерного луча по заготовкам с микрометрической точностью.
Будь то резка по заданным пользователем векторным траекториям или растрирование растровых изображений для гравировки, обратная связь по позиционированию в реальном времени гарантирует точное взаимодействие лазера с материалами, заданное цифровым способом. Компьютерное управление автоматизирует сложные узоры, которые невозможно воспроизвести вручную. Это значительно расширяет функциональность и универсальность лазера для мелкосерийного производства, требующего высокой точности изготовления.
Передовая технология: с какими задачами может справиться лазерный резак на CO2-лазере?
В постоянно меняющемся мире современного производства и мастерства лазерный резак CO2 становится универсальным и незаменимым инструментом. Его точность, скорость и адаптивность произвели революцию в области формовки и дизайна материалов. Один из ключевых вопросов, который часто задают себе энтузиасты, дизайнеры и профессионалы отрасли: что на самом деле может резать лазерный резак CO2?
В этом исследовании мы изучаем разнообразие материалов, поддающихся лазерной точности, расширяя границы возможного в области резки и гравировки. Присоединяйтесь к нам и исследуйте весь спектр материалов, поддающихся обработке лазером CO2, от самых обычных материалов до более экзотических вариантов, раскрывая передовые возможности этой преобразующей технологии.
>> Ознакомьтесь с полным списком материалов
Вот несколько примеров:
(Нажмите на подзаголовки для получения дополнительной информации)
Будучи непреходящей классикой, деним не может считаться трендом, он никогда не выйдет из моды. Элементы денима всегда были классическим элементом дизайна одежды, любимы дизайнерами, и джинсовая одежда – единственная популярная категория одежды, помимо костюма. Для джинсов потертости, разрывы, старение, окрашивание, перфорация и другие альтернативные формы декора – отличительные черты панка и хиппи. Благодаря уникальному культурному наследию, деним постепенно стал популярным на протяжении веков и превратился в мировую культуру.
Самый быстрый лазерный гравер Galvo для термотрансферной печати на виниле обеспечит вам значительный скачок производительности! Резка винила лазерным гравером — популярный метод в производстве аксессуаров для одежды и логотипов для спортивной одежды. Высокая скорость, идеальная точность резки и совместимость с различными материалами позволяют резать термотрансферную пленку, наклейку, светоотражающую пленку и многое другое. Для достижения превосходного эффекта поцелуйной резки винила лучше всего подойдет лазерный гравер с CO2-лазером! Невероятно, но весь процесс лазерной резки занял всего 45 секунд с помощью лазерного маркиратора Galvo. Мы обновили станок и значительно повысили производительность резки и гравировки.
Ищете ли вы услуги лазерной резки пенопласта или планируете приобрести лазерный резак для пенопласта, важно узнать больше о технологии CO2-лазера. Промышленное применение пенопласта постоянно совершенствуется. Современный рынок пенопластов представлен множеством различных материалов, используемых в самых разных областях. Лазерный резак всё чаще используется для резки и гравировки пенопластов из полиэстера (ПЭС), полиэтилена (ПЭ) и полиуретана (ПУ). В некоторых случаях лазеры могут стать впечатляющей альтернативой традиционным методам обработки. Кроме того, лазерная резка пенопласта на заказ также используется в художественных целях, например, для изготовления сувениров или фоторамок.
Можно ли резать фанеру лазером? Конечно, да. Фанера отлично подходит для резки и гравировки на лазерном станке. Особенно это касается филигранных деталей, поскольку она позволяет производить бесконтактную лазерную обработку. Фанерные панели следует закрепить на столе для резки, и после резки не нужно убирать мусор и пыль в рабочей зоне. Среди всех древесных материалов фанера — идеальный вариант, поскольку она прочная, но лёгкая, и более доступна по цене, чем цельная древесина. Благодаря относительно меньшей мощности лазера её можно резать так же, как и цельную древесину.
Как работает лазерный резак CO2: заключение
Подводя итог, можно сказать, что системы резки CO2-лазером используют прецизионные методы проектирования и управления для использования огромной мощности инфракрасного лазерного излучения в промышленных целях. В основе системы лежит энергетическая обработка газовой смеси в резонирующей трубке, генерирующей поток фотонов, которые усиливаются посредством бесчисленных зеркальных отражений. Фокусирующая линза затем направляет этот интенсивный луч в чрезвычайно узкую точку, способную взаимодействовать с материалами на молекулярном уровне. В сочетании с компьютерным управлением перемещения с помощью гальванометров, логотипы, формы и даже целые детали могут быть вытравлены, гравированы или вырезаны из листовых материалов с микронной точностью. Правильное выравнивание и калибровка компонентов, таких как зеркала, трубки и оптика, обеспечивают оптимальную функциональность лазера. В целом, технические достижения, необходимые для управления высокоэнергетическим лазерным лучом, позволяют CO2-системам служить исключительно универсальными промышленными инструментами во многих производственных отраслях.
Лаборатория лазерной машины MimoWork
Не соглашайтесь ни на что меньшее, чем исключительное
Инвестируйте в лучшее
Время публикации: 21 ноября 2023 г.