Moc lasera i czas trwania impulsu:
jaki efekt wywierają na tworzywa?

Marcatura-Colorata-03.jpg Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?

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.

Rodzaje laserów w zależności od czasu trwania impulsu

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 pikosekundowegoFlyPico, który jest szczególnie skuteczny w nanoszeniu niewyczuwalnego, bardzo ciemnego, czarnego i bezodbiciowego znakowania.

CampionmiMedicale Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?
IncisionesuperficialeLasit Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?

Chcesz poznać rozwiązania LASIT dla Twojego sektora?
Poproś o darmową konsultację.

Nasz ekspert pozostaje w gotowości, aby odpowiedzieć na Twoje pytania i pomóc Ci w znalezieniu najlepszych rozwiązań odpowiadających Twoim wymaganiom.

Przesyłając ten formularz, akceptujesz naszą politykę prywatności

Znakowarka laserowa FlyMOPA

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.

annealing Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?
METALE
TWORZYWA SZTUCZNE

Znakowanie kolorowe

Wysoki kontrast

Czarne oznakowanie na
anodyzowanym aluminium

Wyższa jednorodność

Mniejsza korozja wskutek
ograniczonego dopływu ciepła
podczas wyżarzania oznaczeń

Brak przypaleń

Mniej śladów po
przypaleniu na
krawędziach grawerowania

Mniejsza ilość piany

Znakowarka laserowa FlyPico

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.

MEDICALE-02 Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?
DANE TECHNICZNE
ZALETY

Bardzo krótki czas trwania impulsu (2 ps) pozwalający
osiągnąć moc szczytową wynoszącą aż 10 MW!

Rodzaje obróbki, które nie byłyby możliwe przy pomocy
konwencjonalnego lasera podczerwonego, takie jak np.
wysokokontrastowe czarne znakowanie i mikroobróbka
na różnych materiałach.

Szeroki zakres częstotliwości (od 50 kHz do 2000 kHz,
podczas gdy zazwyczaj pracujemy przy
częstotliwościach od 500 kHz do 1000 kHz).

Większa szybkość realizacji.

Długość fali równa 1030 nm, nieco mniejsza niż tradycyjna,
która wynosi 1064 nm.

Większa kompatybilność z materiałami.

Wysoka jakość wiązki (M2 = 1,2).

Mniejsza plamka, a w związku z tym większa gęstość energii.

Chłodzenie wodą z agregatu chłodniczego.

Maksymalna stabilność systemu w czasie.

Typy laserów ze względu na długość fali:
materiał do znakowania

Długość fali lasera zależy od materiału, który będzie znakowany. Aktualnie na rynku znakowarki laserowe dzielą się na:

ŹRÓDŁO LASERA
DŁUGOŚĆ FALI
TYP LASERA
DOSTĘPNE MOCE
TWORZYWA NADAJĄCE SIĘ DO ZNAKOWANIA

Laser światłowodowy

1064nm

FiberFly

20,30,50,100 W

Wszystkie metale
Niektóre tworzywa sztuczne

Laser światłowodowy

1064nm

FlyMOPA

20,30,50,100,200 W

Wszystkie metale
Wszystkie tworzywa sztuczne

Laser światłowodowy

1064nm

FlyPico

50W

Wszystkie metale
Wszystkie tworzywa sztuczne

Laser zielony

532nm

FlyPeak

5, 10 W

Wszystkie tworzywa sztuczne

Laser ultrafioletowy

325nm

FlyUV

1, 3, 8 W

Tworzywa sztuczne i delikatne materiały

Laser CO2

10600nm

FlyCO2

10, 30, 70, 120 W

Tworzywa organiczne

Typy lasera ze względu na moc:
na co wpływają Watty?

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.

REPORT L46622 TWORZYWO LASER CZAS

L46622 Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?

Aluminium
Fly Mopa 30W
14.8 sek.
Fly Mopa 50W
11.5 sek.
REPORT L45522 TWORZYWO LASER CZAS
L45522-1 Moc lasera i czas trwania impulsu: jaki efekt wywierają na tworzywa?
Aluminium
FiberFly 20W
7.2 sek.
FiberFly 30W
5.4 sek.

Podobał Ci się ten artykuł? Udostępnij to

Powiązane artykuły

Świat laserów stale się rozwija.

Nie przegap najnowszych wiadomości ze swojej branży.