لیزرهای CO2 لیزرهایی بر مبنای ترکیب چند گاز هستند که در آن ها نور توسط مولکول های دی اکسید کربن تولید و تقویت می شود .
دستگاه برش لیزر CO2 لیزری است که بر پایه ی یک مخلوط گازی به عنوان ماده فعال کار می کند ، این مخلوط ترکیبی از گازهای CO2 ، هلیوم ، نیتروژن و مقدار کمی هیدروژن ، بخار آب یا زنون است . در لیزر CO2 دمش به صورت الکتریکی و از طریق تخلیه الکتریکی در محیط گازی با جریان AC و DC یا به وسیله فرکانس های رادیویی انجام می شود . مولکول های نیتروژن توسط تخلیه الکتریکی به تراز ارتعاشی ناپایدار تحریک می شوند و انرژی تحریک یافته خود را به هنگام برخورد با مولکول های CO2 به آنها منتقل می کنند . نقش هلیم کاهش جمعیت تراز پایینی لیزر و از بین بردن حرارت است . ترکیبات دیگر مانند هیدروژن یا بخار آب می توانند به دوباره اکسید شدن منواکسید کربن کمک کنند .
برش لیزرهای cO2 معمولا در طول موج ۶٫۱۰ میکرومتر اشعه ساطع می کنند ، اما طول موج های دیگری نیز در محدوده ۹ الی ۱۱ میکرومتر وجود دارد . در بیشتر موارد توان بین ده ها تا چندین کیلو وات است . بازدهی تبدیلی توان به حداکثر ۱۰ درصد می رسد که بیشتر از اکثر لیزرهای حالت جامد دارای دمش لامپی است اما این مقدار از بازدهی اکثر لیزرهای دارای دمش دیودی کمتر است .
انواع لیزر
خانواده دستگاه های برش لیزر CO2 بسیار وسیع است :
برای توان های مابین چند وات و چند صد وات معمولا از لیزرهای تیوپ بسته یا بدون جریان استفاده می شود . در این لیزرها محفظه گاز و هسته لیزر در یک تیوپ کاملا بسته شده هستند . این لیزرها منسجم و کوچک هستند و عمرکاری آن ها به چند هزار ساعت می رسد . لیزرهای توان بالای اسلبی که با پخش ، خنک می شوند ( با لیزرهای اسلبی حالت جامد اشتباه نشود ) که گاز مابین فاصله جفت الکترودهای RF آب – خنک موازی قرار دارد . اگر فاصله بین الکترودها به اندازه کافی نسبت به عرض الکترودها کم ساخته شود ، گرمای اضافه به صورت مناسب به طریق پخش به الکترودها منتقل می شود . توان خروجی این لیزرها به چندین کیلو وات می رسد .
در لیزرهای جریانی-محوری سریع و جریانی – مقطعی سریع برای توان های خروجی موج – پیوسته چندین کیلو وات مناسب می باشند . گرمای اضافه به وسیله جریان سریع مخلوط گاز به یک خنک کننده بیرونی منتقل می شود و گاز دوباره به سیستم بر می گردد و در تخلیه استفاده مجدد می گردد.
کاربردها
لیزرهای CO2 به طور گسترده در فرآوری مواد مورد استفاده می گیرند ، خصوصا در موارد زیر :
برش لیزر مواد پلاستیکی ، چوب ، و غیره که میزان جذب آنها در طول موج ۱۰٫۶ میکرومتر بالاست و همچنین توان متوسط بین ۲۰ تا ۲۰۰ وات کافی است . برش فلزاتی مانند فولاد زنگ نزن ، آلومینیوم و مس نیازمند توان های بالاتر و تا چند کیلو وات است.
حکاکی لیزری مواد مختلف
لیزرهای CO2 که در فرآوری مواد مورد استفاده قرار می گیرند ( به طور مثال جوشکاری و برش فلزات یا حکاکی ) در حال رقابت با لیزرهای حالت جامد با طول موج ۱ میکرومتر هستند . طول موج های کوتاه تر فواید بهتری از نظر مقدار جذب بیشتر در قطعات فلزی و امکان انتقال اشعه از طریق کابل های فیبری دارند . همچنین کوچکتر بودن حاصلضرب پارامتر اشعه لیزرهای ۱ میکرومتر می تواند بسیار سودمند باشد . اما این قابلیت نمی تواند در لیزرهای توان بالای دمش لامپی و دیودی به خاطر هزینه بالا ایجاد گردد. به همین دلیل لیزرهای CO2 هنوز به طور گسترده در صنعت جوشکاری و برشکاری و مخصوصا در ضخامت های بالای چند میلی متر مورد استفاده قرار می گیرند . به طوریکه ۱۰ درصد کل فروش لیزرها در سال ۲۰۱۳ مربوط به این لیزرها بوده است . این روند ممکن است در سال های آینده بخاطر پیشرفت لیزرهای دیسک نازک و کابل های فیبری و تکنیک های افزایش کیفیت باریکه ی این نوع لیزرها تغییر کند .
به دلیل توان های بالای این لیزرها و ولتاژ بالای ورودی ، مسائل ایمنی در مورد این لیزرها اهمیت بالایی دارد . اگرچه کارکرد در طول موج بلند باعث می شود کار با این لیزرها در دانسیته توان پایین برای چشم ایمن باشد .
#برش_لیزر
#برش_لیزری
#خدمات_برش_لیزر
#خدمات_برش_لیزر_فلزات
#دیبالیزر
#خدمات_برش_لیزری
#لیزری
1 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید
مطالب بسیار مفیدی دارید