Laser Sources in Laser Machines Complete Overview

Laser quellen erzeugen den kohärenten Lichtstrahl, der Laser maschinen antreibt, die bei der Herstellung, Markierung, Schneiden, Gravieren, Schweißen und Oberflächen bearbeitung verwendet werden. Verschiedene Laser quellen verwenden unterschied liche Verstärkungs medien wie Gas, Festkörper kristalle, optische Fasern oder Halbleiter. Diese Unterschiede wirken sich auf Wellenlänge, Leistung, Effizienz, Strahl qualität, Wartung und Material kompatibilität aus.

In industriellen Anwendungen sind Faserlaser und CO2-Laser besonders häufig, da sie eine starke Leistung für zwei Hauptmaterial gruppen bieten: Metalle und Nichtmetalle. Andere Quellen wie Nd:YAG und Diodenlaser werden auch bei spezifischen Markierungs-, Schweiß-, Mikro-oder Kompakt lasers ystemen verwendet.

Dieser Leitfaden erklärt die wichtigsten Arten von Laser quellen, vergleicht ihre Stärken und Einschränkungen und zeigt, wie Sie die richtige Laser quelle basierend auf Ihren Material-, Anwendungs-und Maschinen anforderungen auswählen.

1. Haupttypen von Laser quellen

1.1 Faserlaser quellen

Faserlaser quellen verwenden Seltenerd-dotierte optische Fasern, üblicher weise Ytterbium-dotierte Fasern, als Verstärkungs medium. Sie werden normaler weise von Laserdioden gepumpt und erzeugen häufig Laserstrahlen um 1, 06-1, 07 μm.

Faserlaser sind in der Metall verarbeitung weit verbreitet, da sie eine hohe Strahl qualität, einen starken elektrischen Wirkungsgrad, eine stabile Leistung und geringe Wartungs anforderungen bieten. Sie sind in Laser markierung maschinen, Metalls chneid systemen, Schweiß systemen und industriellen Automatisierung geräten üblich.

Bekannte Faserlaser quellen marken sind IPG, Raycus und JPT. Je nach Anwendung können Faserlaser quellen von Markierung quellen mit geringer Leistung bis hin zu Hoch leistungs quellen für das industrielle Schneiden und Schweißen von Metall reichen.

1.2 CO2-Laserquellen

CO2-Laserquellen verwenden ein Gasgemisch, das typischer weise Kohlendioxid, Stickstoff und Helium enthält. Das Gas wird durch elektrische Entladung angeregt und emittiert Laserlicht um 10,6 μm.

Diese Wellenlänge wird von vielen nicht metallischen Materialien stark absorbiert, wodurch CO2-Laser ideal zum Laser gravieren und Schneiden von Holz, Acryl, Leder, Papier, Gummi, Kunststoffen, Glas und anderen organischen oder nicht metallischen Substraten sind. CO2-Laser werden häufig in den Bereichen Beschilderung, Verpackung, Handwerk, Bildung, Produkt anpassung und Nicht metall herstellung eingesetzt.

CO2-Laserquellen sind in verschiedenen Formen erhältlich, einschl ießlich Glasröhren CO2-Laser und RF CO2-Laser. Die richtige Wahl hängt von der erforderlichen Gravur qualität, der Schneid leistung, den Wartungs erwartungen und dem Produktions aufwand ab.

1.3 Nd:YAG Festkörper laser quellen

Nd:YAG-Laser quellen verwenden neodym dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat kristall als Verstärkungs medium. Sie arbeiten typischer weise bei 1,064 μm und können mit Taschenlampen oder Laserdioden gepumpt werden.

Nd:YAG-Laser werden beim Schweißen, Mikrobe arbeit ung, Bohren und bei ausgewählten Metall verarbeitung anwendungen verwendet. Gepulste Nd:YAG-Systeme können hohe Pulse nergie liefern und eignen sich so für präzises Punkts ch weißen und bestimmte industrielle Verarbeitung aufgaben.

Obwohl Nd:YAG-Laser zuverlässig sind und in vielen Anwendungen immer noch verwendet werden, haben Faserlaser sie in vielen modernen Systemen ersetzt, da Faser quellen im Allgemeinen effizienter, kompakter und wartungs freundlicher sind.

1.4 Diodenlaser-Quellen

Diodenlaser quellen verwenden Halbleiter übergänge, um Laserlicht direkt zu erzeugen. Übliche Materialien umfassen Halbleiter auf Gallium arsenid basis, und typische Wellenlängen liegen je nach Dioden struktur häufig im nahen Infrarot bereich zwischen 0,8 und 1,0 μm.

Direkte Diodenlaser werden für kompakte Größe, relativ niedrige Kosten und hohe elektrische Effizienz geschätzt. Sie werden in ausgewählten Schneid-, Schweiß-, Oberflächen behandlungs-und Kompakt gravur systemen verwendet. Dioden sind auch als Pumpen quellen für Faserlaser und Festkörper laser wichtig.

Im Vergleich zu Faser-oder CO2-Lasersystemen können Diodenlaser Einschränkungen in Bezug auf Strahl qualität und Schnitttiefe aufweisen, bleiben jedoch für leichte, kompakte oder kosten empfindliche Anwendungen nützlich.

Erfahren Sie mehr:Haupttypen von Lasern: Wie werden Laser klass ifi ziert?

2. Vergleich von Laser quellen

In der folgenden Tabelle werden gängige Laser quellen nach Wellenlänge, typischer Maschinen nutzung, Vorteilen, Einschränkungen und repräsent ativen Quellen marken oder Quellen typen verglichen.

Vergleichs tabelle: Gemeinsame Laser quellen nach Wellenlänge, Anwendungs fall, Vorteilen und Einschränkungen.

Dieser Vergleich zeigt, wie die Auswahl der Laser quellen sowohl vom Material typ als auch vom Laser betriebs modus abhängt. Beispiels weise werden CW-Quellen häufig zum Schweißen und Schneiden verwendet, während gepulste Quellen üblicher weise zum Markieren, Gravieren und Mikrobe arbeiten verwendet werden.

Haben Sie noch Fragen?Lesen Sie mehr über Laser-Wellenlänge.

3. Schlüssel auswahl faktoren

Die Wahl der richtigen Laser quelle beginnt mit der Material absorption. Unterschied liche Materialien absorbieren unterschied liche Wellenlängen effektiver, sodass die Wellenlänge einen direkten Einfluss auf die Schnitt qualität, den Gravur kontrast, die Markierung geschwindigkeit und das Wärme verhalten hat.

4. Anwendungen in Laser maschinen

4.1 Schneide maschinen

Faser-und Diodenlaser quellen werden häufig zum Schneiden von Blechen verwendet, abhängig vom Maschinen design und der Leistungs stufe. CO2-Laserquellen werden häufig zum Schneiden von nicht metallischen Materialien wie Holz, Acryl, Leder, Papier, Gummi und ausgewählten beschichteten Materialien verwendet.

4.2 Gravur-und Markierung maschinen

CO2-Laserquellen werden üblicher weise zum Gravieren von Nichtmetallen verwendet, während Faser-und Nd:YAG-Laser quellen besser für die Metall markierung und-gravur geeignet sind. UV-Laser quellen werden häufig für Kunststoffe, Glas, Verpackungen und empfindliche Materialien verwendet, die eine geringe Wärme markierung erfordern.

4.3 Schweiß maschinen

Faser-und Nd:YAG-Laser quellen werden üblicher weise für Präzisions schweiß anwendungen verwendet. Sie können konzentrierte Energie, schmale Schweißnähte und eine starke Kontrolle über den Wärmeeintrag bereitstellen, was für Metallteile, Elektronik, Automobil komponenten und Präzisions baugruppen wichtig ist.

5. Schluss folgerung

Die Wahl der richtigen Laser quelle kann die Maschinen leistung, die Material verträglich keit, die Verarbeitung qualität und die langfristigen Betriebs kosten erheblich verbessern. Faserlaser sind eine starke Wahl für Metalle und moderne industrielle Automatisierung. CO2-Laser bleiben hoch wirksam beim Schneiden und Gravieren von Nicht metallen. Nd:YAG-und Diodenlaser dienen weiterhin spezifischen Schweiß-, Mikrobe-, Kompakt-oder Pump quellen anwendungen.

Berücksichtigen Sie vor der Auswahl einer Laser maschine Ihre Materialien, die erforderliche Leistung, den Betriebs modus, die Wartungs erwartungen, das Produktions volumen und das Budget. Eine gut abgestimmte Laser quelle hilft Ihnen, effizienter zu verarbeiten und konsistentere Ergebnisse zu erzielen.