W poniższym artykule przeanalizujemy różne moce laserów do znakowania oraz czasy trwania impulsu, skupiając się na długości fali. Spróbujemy zrozumieć, jaki jest wpływ tych trzech parametrów na wynik znakowania na komponentach.
Wszystkie typy znakowarek laserowych mogą pracować z laserami pulsacyjnymi lub ciągłymi. Możliwość taką nazywamy trybem roboczym. Laser z falą ciągłą charakteryzuje się stałym przepływem energii, co oznacza, że laser nieustannie emituje pojedynczy i nieprzerwany promień laserowy. Najpopularniejszym przykładem jest nieprzerwany promień lasera we wskaźniku laserowym. Lasery z falą ciągłą są powszechnie używane do cięcia i spawania laserowego.
W przypadku lasera pulsacyjnego, promień przerywany jest w regularnych odstępach czasu, pozwalając na akumulację energii i osiągnięcie wyższej mocy szczytowej niż w przypadku lasera z falą ciągłą. Promień laserowy emitowany jest pod postacią impulsów, które posiadają określoną długość nazywaną czasem trwania impulsu. Takie wysokie wartości gęstości energii wymagane są w przypadku wielu zastosowań, jak na przykład znakowanie laserowe.
Może wydawać się, że lasery z falą ciągłą posiadają większą moc od laserów pulsacyjnych, ale nie zawsze jest to prawdą. Dzieje się tak dlatego, że parametr mocy w rzeczywistości oznacza średnią moc lasera, a średnia moc laserów pulsacyjnych jest zazwyczaj niższa, ale ich wartości szczytowe są wyższe.
Na przykład laser z ciągłą falą o mocy 6 000 W emituje nieprzerwanie 6000 W mocy lasera. Natomiast laser pulsacyjny o mocy 100 W może wygenerować impulsy o mocy 10 000 W każdy.
W tym miejscu przedstawiamy wersję lasera światłowodowego ze zmiennym czasem trwania impulsu, a mianowicie laser LASIT FlyMOPA, doskonały do znakowania tworzyw sztucznych i wszelkich metali.
Lasery pulsacyjne dzielą się na różne kategorie, w zależności od czasu trwania impulsu. Do sterowania ilością impulsów na minutę używany jest modulator. W konsekwencji każdy impuls ma precyzyjnie określony czas trwania, nazywany czasem trwania impulsu, długością impulsu lub szerokością impulsu. Czas trwania impulsu to czas pomiędzy jego początkiem a końcem. Istnieją różne sposoby modulowania impulsów promieni laserowych: q-switching, gain-switching i mode-locking to tylko niektóre przykłady. Im krótszy jest impuls, tym wyższe są wartości energii szczytowej. Oto najpopularniejsze jednostki służące do określania czasu trwania impulsu.
Milisekundy (jedna tysięczna sekundy) to najdłuższe jednostki czasu używane do określania czasu trwania impulsu, posiadają one zatem najniższe szczytowe wartości energii. Na przykład czas trwania impulsów lasera do depilacji może wynosić od 5 ms do 60 ms, w zależności od grubości włosów.
Mikorsekundy (jedna milionowa sekundy) są prawdopodobnie najrzadziej używanymi jednostkami. Mogą być używane w przypadku obróbki materiałów. Laser mikrosekundowy może być używany również do takich zastosowań, jak spektroskopia i depilacja.
Nanosekundy (jedna miliardowa sekundy) to czasy trwania impulsu używane powszechnie do zastosowań takich jak obróbka materiałów, pomiary odległości i teledetekcja.
Pikosekundy (jedna trylionowa sekundy) i femtosekundy (jedna kwadrylionowa sekundy) to bardzo krótkie czasy trwania impulsu używane w przypadku ultrakrótkich impulsów i ultraszybkich laserów. Lasery takie zapewniają najbardziej precyzyjne wyniki, a ich strefy ekspozycji na wysoką temperaturę są mniejsze. Zapobiega to niepożądanemu topieniu materiałów i pozwala na bardzo precyzyjne grawerowanie. Używane są w obróbce materiałów, w medycynie (np. w chirurgii okulistycznej), w badaniach mikroskopowych, w pomiarach i w telekomunikacji. LASIT posiada własną wersję lasera pikosekundowego – FlyPico, który jest szczególnie skuteczny w nanoszeniu niewyczuwalnego, bardzo ciemnego, czarnego i bezodbiciowego znakowania.
Znakowarka laserowa MOPA to laser światłowodowy o długości fali
1064nm, który różni się od tradycyjnego lasera światłowodowego właśnie możliwością kontrolowania czasu trwania impulsów.
Pozwala to na uzyskiwanie wyników niemożliwych do osiągnięcia za pomocą tradycyjnego lasera przede wszystkim na tworzywach sztucznych oraz nanoszenie znakowań kolorowych.
Laser Powermark FlyPico to laser o źródle światłowodowym, który wyróżnia się wysokim standardem jakości znakowania czarnego i niewyczuwalnego.
Jest to ponadto pierwszy wybór w przypadku zastosowań, które wymagają obróbki po znakowaniu, jak cykle pasywacji kwasem cytrynowym lub azotowym. Sektorami, w których laser ten zdobywa popularność, są Medyczny, Home appliance (AGD) i jublierski.
Długość fali lasera zależy od materiału, który będzie znakowany. Aktualnie na rynku znakowarki laserowe dzielą się na:
Moc lasera wpływa na prędkość procesu. Wbrew temu, co myśli wiele osób, głębokość i widoczność znakowania nie zależą od mocy lasera.
Przedstawiamy kilka przykładów znakowań, które zostały wykonane za pomocą tego samego źródła światła laserowego o różnych mocach. W ten sposób możemy zobaczyć wpływ mocy na prędkość procesu znakowania laserowego.
Podobał Ci się ten artykuł? Udostępnij to
