Laser CO2 vs. Fibra vs. UV: qual è la differenza?

Come funzionano gli incisori laser a fibra?

Quando un laser a fibra incontra un oggetto, fa evaporare il materiale di superficie per esporre il materiale più profondo, essenzialmente “intagliandosi” a causa di cambiamenti chimici e fisici. Questi cambiamenti sono causati dall’energia della luce (fotoni) che reagisce nell’area bersaglio.

I laser a fibra possiedono un’elevata efficienza di conversione elettro-ottica, in parole povere significa che convertono una maggiore quantità di energia in luce (rispetto alla CO2). In realtà, questo significa che i sistemi laser a fibra richiedono meno energia per agire su un materiale, con un conseguente basso consumo energetico per una macchina di marcatura laser a fibra.

Operando alla lunghezza d’onda di 1.064 nm, sono molto adatti ai metalli, ma possono anche operare su una gamma di materiali molto più ampia. Questo è il motivo per cui sono la scelta più comune per i marchi di tracciabilità come codici a barre, codici QR e testo. Inoltre, il loro utilizzo per altri elementi grafici su cose come articoli personalizzati, interruttori, telefoni, gioielli, diventa più popolare giorno dopo giorno.

Tipi di laser a fibra

Ci sono due tipi comuni di laser a fibra che troverai offerti dai produttori, offriamo entrambi i tipi per soddisfare il budget degli utenti. La principale differenza tra questi tipi di tecnologia è la varietà dell’ampiezza e della frequenza dell’impulso.

Q-Switched

Questi erano il tipo più comune di sorgente laser in fibra, è anche il più economico. In genere non sono così efficienti né possiedono una gamma così ampia di modulazioni di impulsi. A sua volta, questo significa che sono meno flessibili di un laser MOPA e sono molto più inclini a deformare materiali diversi.

MOPA

Un laser MOPA è molto più flessibile, sono diventati molto più popolari e ampiamente disponibili, ma non tutti i sistemi MOPA sono uguali. I buoni sistemi MOPA disporranno di un’ampia gamma di regolazioni dell’ampiezza dell’impulso e della frequenza, possono adattarsi a più materiali e sono meno inclini a creare deformazioni indesiderate una volta impostati correttamente. Tuttavia, come accennato, le sorgenti laser MOPA sono di per sé piuttosto varie, con qualità e versatilità di modulazione diverse tra i produttori. Purtroppo, ci sono ora molti sistemi MOPA sul mercato con solo una o due larghezze di impulso e PRF0, che verranno commercializzati come adatti per il metallo, ma non saranno particolarmente buoni in quanto realisticamente vorresti più di 5 larghezze di impulso per lavorare efficacemente (i nostri sistemi OEM ne hanno 17).

Tutti i laser a fibra di Lotus Laser Systems incorporano la tecnologia MOPA e sono in grado di creare impulsi di durata molto breve (e quindi energie di impulso inferiori), riducendo il calore impartito al materiale. Questa riduzione della zona colpita dal calore (ZTA) offre vantaggi nella marcatura di metallo e plastica, come una minore bruciatura sui bordi e una marcatura più omogenea e di maggior contrasto.

Come funzionano le taglierine e le incisori laser CO2?

I laser CO2, come suggerisce il nome, utilizzano un mezzo di guadagno gassoso che può essere eccitato tramite un paio di metodi, sia mediante alimentatori a corrente continua (DC) che a radiofrequenza (RF). Lotus Laser Systems si concentra su quest’ultimo aspetto quando si tratta di applicazioni di marcatura per una serie di motivi. Per citarne alcuni, i laser CO2 a radiofrequenza sono: più piccoli nelle dimensioni, hanno una maggiore stabilità di potenza, funzionano a tensioni più basse e hanno una durata superiore rispetto alla variante a corrente continua.
Dal punto di vista delle prestazioni, gli utenti potranno beneficiare di un tempo di risposta più rapido e di una regolazione fine della potenza di uscita per la marcatura dei materiali, ma potrebbero essere limitati dal punto più grande che risulta dalla lunghezza d’onda di 10600 nm.

I laser CO2 a radiofrequenza possono raggiungere valori di potenza elevati, ma spesso richiedono un raffreddamento a liquido per evitare la distorsione termica della cavità laser. Lotus Laser Systems fornirà un refrigeratore d’acqua industriale adatto, in modo che il sistema laser sia pronto per il funzionamento non appena installato.

FORMATI

Plotter (Plotter Laser)

Un sistema plotter è un sistema di movimento che di solito contiene diversi stepper o servocomandi, binari e cinghie. A questo sono collegati una serie di 3 o 4 specchi che forniscono il raggio tramite deflessione a un carrello di messa a fuoco che di solito contiene una lente piano-convessa a strato singolo.

Durante il funzionamento, la lente si sposta sull’area di lavoro, che di solito è grande e di forma rettangolare, per fornire il laser focalizzato al pezzo da lavorare.

Sigillato (Galvo Laser)

Si tratta di un’unità sigillata, che in genere contiene 2 specchi fissati ai galvanometri. Il fascio viene focalizzato attraverso una lente fissa nota come lente F-Theta che ha una lunghezza d’onda di 1 µm. L’area di lavoro è vincolata dalle caratteristiche della lente ed è solitamente piuttosto piccola e di forma circolare. Tecnicamente questo è noto come laser a deflessione del raggio.

TECNOLOGIE

Laser CO2 DC

Questi sono i tipi più comuni di laser trovati nei sistemi dei produttori in quanto sono relativamente economici. Sebbene efficaci, sono più lenti dei sistemi RF. Inoltre, la potenza del laser diminuirà gradualmente e avranno una durata di vita più breve (sebbene i produttori possano citare 10.000 ore, questo è solo se utilizzato con impostazioni di bassa potenza).

Sistemi laser RF CO2

I sistemi RF potrebbero essere più costosi, ma i benefici spesso superano il costo. Optiamo per questa tecnologia in molte delle nostre macchine in modo che possano funzionare a velocità molto più elevate, infatti i nostri sistemi sono in genere più del doppio della velocità di altri produttori. A differenza della corrente continua, la potenza in uscita del laser rimarrà praticamente costante per tutta la sua durata. Inoltre, la qualità dell’emissione del fascio e l’aspettativa di vita possono superare le 20.000 ore (quasi 8 anni di lavoro su un solo turno), quindi è un “no-brainer” quando si guarda alle taglierine laser CO2.