CO2 czy fiber – które źródło laserowe wybrać?
Lasery CO2 i fibrowe są najbardziej rozpowszechnionymi rodzajami laserów do obróbki materiałów, w tym cięcia, grawerowania i znakowania laserowego. W tym artykule przedstawimy materiały odpowiednie do obróbki laserami CO2 i laserami fibrowymi o mocy poniżej 200W.
Materiały do obróbki laserem CO2
Skoncentrowana energia lasera CO2 o mocy poniżej 200 wat jest wykorzystywana głównie do obróbki materiałów organicznych, jednak może ona również wykonywać pewną obróbkę materiałów nieorganicznych i niemetalicznych. Przy wystarczająco wysokiej gęstości mocy lasera, uzyskanej dzięki zastosowaniu specjalnej optyki, lasery CO2 o tej mocy mogą również oznaczać niektóre metale. Poniżej procesy i materiały, przy których stosuje się lasery CO2:
Cięcie, grawerowanie oraz znakowanie laserem CO2
W przypadku cięcia laserem o mocy 150 wat lub mniejszej, grubość materiału powinna wynosić od 3,2 mm do 25,4 mm przy materiałach organicznych, jednak w zależności od gęstości materiału i jego składu może się znacznie różnić. Można również ciąć niektóre materiały piankowe o małej gęstości do grubości 50,8 mm. Na maksymalną grubość cięcia i szybkość przetwarzania ogromny wpływ ma ilość zastosowanej energii lasera, dlatego przy przetwarzaniu grubszych materiałów lub dla większej wydajności zaleca się większą moc (75–150 wat).
Materiały odpowiednie do obróbki laserem CO2:
- Tworzywa sztuczne
- Guma / Elastomery
- Pianka
- Tekstylia
- Papier
- Drewno
- Kompozyty (z minimalną zawartością nieorganiczną lub metali)
Grawerowanie i znakowanie laserem CO2 (bez cięcia laserowego)
Liczne materiały mogą być znakowane lub grawerowane laserem CO2 o energii poniżej 200 wat, ponieważ jest ona wystarczająca do zauważalnego oddziaływania na powierzchnię, jednak niewystarczająca do przebicia się przez materiał. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli materiał jest nieorganiczny i odporny na ciepło (nie topi się lub ma bardzo wysoką temperaturę topnienia), nie można go ciąć za pomocą lasera CO2 o mocy poniżej 200 wat.
Poniższe materiały mogą być znakowane i w niektórych przypadkach powierzchownie grawerowane przy pomocy lasera CO2:
- Szkło
- Ceramika
- Kamień
- Stal i tytan (znakowanie powierzchni)
Znakowanie metali jest trudne w przypadku laserów CO2, ponieważ metal odbija lub przewodzi większość energii lasera z dala od punktu ogniskowej. Aby umożliwić znakowanie powierzchni stali lub tytanu przy mocy lasera nawet tak małego jak 25 wat, firma Universal Laser Systems opracowała i opatentowała ekskluzywną Optykę Skupiającą o Wysokiej Gęstości Mocy (HPDFO ™), która koncentruje energię lasera poprzez skupienie jej na znacznie mniejszym punkcie niż to możliwe z dowolnym standardowym układem optycznym. Koncentracja energii lasera na mniejszej powierzchni znacznie zwiększa gęstość mocy, co pozwala uniknąć tak dużych strat energii poprzez odbicia i przewodnictwo, umożliwiając tym samym znakowanie stali i tytanu.
Materiały do obróbki laserem fibrowym
Lasery fibrowe o mocy 100 wat lub mniejszej są używane głównie do znakowania/grawerowania materiałów metalowych. Krótsza długość fali lasera fibrowego (w porównaniu z laserem CO2) jest absorbowana przez metal znacznie wydajniej. Zaletą wykorzystania laserów fibrowych w tym przypadku, jest możliwość znakowania znacznie większej liczby rodzajów metali w czasie krótszym niż lasery CO2 o podobnej mocy. Lasery fibrowe są również używane do znakowania powierzchni niektórych tworzyw sztucznych zawierających wypełniacze, dzięki czemu absorbują i reagują na energię lasera fibrowego.
Grawerowanie i znakowanie laserem fibrowym
Poniższe materiały mogą być znakowane i w niektórych przypadkach powierzchownie grawerowane przy pomocy lasera fibrowego:
- Metale (większość rodzajów)
- Tworzywa sztuczne – w tym czarny acetal, czarny akryl, czarny PTFE oraz inne tworzywa sztuczne z dodatkiem wypełniaczy lub pigmentów. W przypadku większości z nich to nie organiczne tworzywo absorbuje i reaguje na energię lasera fibrowego a właśnie wypełniacze, pigmenty i inne dodatki.
Lasery fibrowe są również stosowane do usuwania cienkich powłok metalicznych na podłożach, na które energia lasera fibrowego nie ma wpływu, zaliczając do tego szkło i folie z tworzywa sztucznego PET.
Co dalej?
Wybór lasera w dużej mierze zależy od Twoich oczekiwań co do obróbki. Przed podjęciem decyzji warto rozważyć wszystkie materiały którymi chcesz się zajmować teraz i w przyszłości. Jeśli potrzebujesz naszej pomocy przy wyborze najlepszej konfiguracji lasera w oparciu o Twoje potrzeby serdecznie zapraszamy do udziału w warsztatach Akademii Lasera.