Понимание ключевых различий между волоконно - оптическими лазерами и лазерами CO2

В области лазерной резки и гравировки доминируют два типа лазеров - волоконно - оптические лазеры и лазеры CO2. Оба имеют свои уникальные преимущества и подходят для различных применений. Понимание разницы между этими двумя лазерами может помочь вам принять обоснованное решение при выборе устройства, которое соответствует вашим потребностям. В этой статье подробно рассматриваются ключевые различия между волоконно - оптическими лазерами и лазерами CO2, в том числе их принципы работы, обрабатываемые материалы, эффективность, техническое обслуживание и стоимость.

1. Принцип работы

Волоконно - оптический лазер

Волоконно - оптические лазеры генерируют лучи через процесс, называемый возбужденным излучением. Лазерные лучи образуются в волоконно - оптических кабелях, легированных редкоземельными элементами, такими как иттербий, эрбий или неодим. Затем луч усиливается при прохождении через оптическое волокно, создавая высокосфокусированный и интенсивный лазерный луч. Волоконно - оптические лазеры обычно работают на длине волны около 1,06 микрона, в ближнем инфракрасном спектре.

диоксидный лазер

С другой стороны, лазеры на углекислом газе генерируют лучи, возбуждая газовые смеси, состоящие в основном из углекислого газа, азота и гелия. Когда возбужденная молекула углекислого газа возвращается в базовое состояние, создается лазерный луч, который излучает фотоны во время этого процесса. Лазер CO2 работает на длине волны около 10,6 микрон и относится к среднему инфракрасному спектру.

2.Материалы, которые они могут обработать

Волоконно - оптический лазер

Волоконно - оптические лазеры особенно эффективны для резки и гравировки металлов, включая сталь, нержавеющую сталь, алюминий, латунь и медь. Они также могут обрабатывать некоторые неметаллические материалы, такие как некоторые пластмассы и композиты. Однако их эффективность для неметаллических материалов обычно ограничена по сравнению с лазерами CO2.

диоксидный лазер

Лазеры CO2 широко используются и могут обрабатывать различные материалы, включая неметаллические материалы, такие как древесина, акриловая кислота, стекло, кожа, ткань и некоторые пластмассы. Они также могут резать и вырезать некоторые металлы, но их эффективность и скорость в металлообработке обычно ниже, чем у волоконно - оптических лазеров.

3. Эффективность и оперативность

Волоконно - оптический лазер

Волоконно - оптические лазеры известны своей высокой эффективностью и скоростью, особенно при резке и гравировке металлов. Они более поглощают металл, что позволяет им быстрее и точнее резать материал. Волоконно - оптические лазеры также имеют более высокую эффективность вставки стенок, что означает, что они преобразуют более высокую долю электроэнергии в лазерную энергию, тем самым снижая эксплуатационные расходы.

диоксидный лазер

Лазеры CO2 обычно менее эффективны, чем волоконно - оптические лазеры, особенно в металлообработке. Они требуют больше энергии для достижения тех же результатов резки или резьбы, что может привести к более высоким эксплуатационным расходам. Тем не менее, CO2 - лазеры отлично справляются с неметаллическими материалами и часто работают лучше, чем волоконно - оптические лазеры.

4. Техническое обслуживание и срок службы

Волоконно - оптический лазер

Волоконно - оптические лазеры имеют твердотельную конструкцию, что означает, что у них меньше движущихся компонентов и, как правило, более прочные и надежные. Они требуют меньшего обслуживания, чем лазеры на углекислом газе, потому что нет трахеи или зеркала, которые нужно регулярно заменять. Волоконно - оптические лазеры обычно имеют более длительный срок службы и обычно превышают 100 000 часов.

диоксидный лазер

Благодаря своим газовым трубам и компонентам зеркал лазеры CO2 нуждаются в дополнительном обслуживании. Газовые трубки являются ключевыми компонентами лазера и требуют регулярной замены, а зеркала - регулярной очистки и калибровки. Лазеры CO2 обычно имеют более короткий срок службы по сравнению с волоконно - оптическими лазерами, обычно от 20 000 до 50 000 часов.

5. Затраты

Волоконно - оптический лазер

Первоначальная стоимость волоконно - оптических лазеров обычно выше, чем у CO2 - лазеров. Однако в долгосрочной перспективе более низкие эксплуатационные расходы, более высокая эффективность и более длительный срок службы могут сделать волоконно - оптические лазеры более рентабельными, особенно для предприятий, которые в основном занимаются металлообработкой.

диоксидный лазер

Первоначальная стоимость CO2 - лазеров ниже, чем у волоконно - оптических лазеров, что делает их привлекательным вариантом для предприятий с ограниченным бюджетом или в основном использующих неметаллические материалы. Однако со временем более высокие эксплуатационные расходы и требования к техническому обслуживанию могут снизить экономическую эффективность лазеров на углекислом газе.

6. Применение

Волоконно - оптический лазер

Волоконно - оптические лазеры широко используются в отраслях, требующих точной резки и гравировки металлов, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника и производство медицинского оборудования. Они также используются в ювелирном производстве, где точность и детали имеют решающее значение.

диоксидный лазер

Лазеры CO2 обычно используются в отраслях, требующих резки и гравировки неметаллических материалов, таких как маркировка, упаковка, текстиль и деревообрабатывающая промышленность. Они также используются в пищевой промышленности для маркировки и гравировки упаковочных материалов.

7. Экологические последствия

Волоконно - оптический лазер

Волоконно - оптические лазеры более экологичны по сравнению с лазерами CO2. Они потребляют меньше энергии, производят меньше отходов, живут дольше, уменьшают потребность в частых заменах и минимизируют воздействие на окружающую среду.

диоксидный лазер

Лазеры CO2 оказывают большее воздействие на окружающую среду из - за их более высокого энергопотребления, необходимости периодической замены труб и короткого срока службы оборудования. Тем не менее, технологические достижения постоянно повышают эффективность и экологические характеристики лазеров CO2.

8. Меры предосторожности

Волоконно - оптический лазер

По сравнению с лазерами CO2 волоконно - оптические лазеры работают на длинах волн, которые менее опасны для человеческого глаза. Однако при эксплуатации волоконно - оптических лазеров по - прежнему необходимы соответствующие меры безопасности, такие как ношение защитных очков и обеспечение надлежащей вентиляции.

диоксидный лазер

Лазеры на углекислом газе работают на более вредных длинах волн для человеческого глаза, что делает меры предосторожности еще более важными. При использовании лазеров на углекислом газе важно обеспечить надлежащую защиту глаз, вентиляцию и соблюдение руководящих принципов безопасности.

Выводы

Волоконно - оптические лазеры и лазеры CO2 имеют свои уникальные преимущества и подходят для различных применений. Волоконно - оптические лазеры хорошо зарекомендовали себя в металлообработке, с высокой эффективностью, быстротой и низкими эксплуатационными издержками, что является идеальным выбором для отрасли, требующей точной резки и гравировки металлов. С другой стороны, лазеры CO2 широко используются и могут эффективно обрабатывать различные неметаллические материалы, что делает их популярным выбором для таких отраслей, как маркировка, упаковка и деревообработка.

При выборе волоконно - оптических и CO2 - лазеров необходимо учитывать конкретный материал, который вы будете использовать, требуемую точность и скорость, требования к техническому обслуживанию и общую стоимость. Понимая ключевые различия между этими двумя лазерами, вы можете принимать обоснованные решения, которые наилучшим образом отвечают вашим потребностям и обеспечивают оптимальную производительность вашего бизнеса.