تجهیزات لیزر
تجهیزات لیزری را میتوان به سه دسته تقسیم کرد: دستگاههای علامتگذاری لیزری، دستگاههای جوشکاری لیزری و دستگاههای برش لیزری. دستگاههای علامتگذاری لیزری شامل دستگاههای علامتگذاری لیزری نیمههادی، دستگاههای علامتگذاری لیزری CO2، دستگاههای علامتگذاری لیزری فیبر، دستگاههای علامتگذاری لیزری ماوراء بنفش و غیره هستند؛ در حال حاضر، دستگاههای جوشکاری لیزری شامل دستگاههای جوشکاری لیزری خودکار YAG و دستگاههای جوشکاری لیزری خودکار انتقال فیبر نوری و غیره هستند؛ دستگاههای برش لیزری شامل دستگاههای برش لیزری YAG و دستگاههای برش لیزری فیبر و غیره هستند.
محتوای پایه
انواع زیادی وجود داردماشینهای علامتگذاری لیزریبا توجه به خواص مختلف لیزرها، میتوان آنها را تقریباً به دستگاههای علامتگذاری لیزر فیبر، دستگاههای علامتگذاری لیزر دیاکسید کربن، دستگاههای علامتگذاری لیزر نیمههادی، دستگاههای علامتگذاری لیزر ماوراء بنفش و دستگاههای علامتگذاری لیزر سبز تقسیم کرد. در میان آنها، لیزرهای فیبر، دیاکسید کربن، نیمههادی و ماوراء بنفش برای پردازش سطح محصولات استفاده میشوند، در حالی که لیزرهای سبز برای علامتگذاری داخلی محصولات شیشهای و کریستالی استفاده میشوند، بنابراین لیزرهای سبز همچنین دستگاههای حکاکی داخلی نامیده میشوند. محصولات از همه نوع (فلزات، چوب، مواد پایه آب، مقاوم در برابر آتش و مواد پایه خاک) را میتوان با دستگاههای علامتگذاری لیزر پردازش کرد!
دستگاه لیزر YAG
لیزر YAG یک لیزر حالت جامد با طول موج 1.064 میکرومتر در باند مادون قرمز است. این لیزر از لامپ کریپتون به عنوان منبع انرژی (منبع تحریک) و ND:YAG (لیزر Nd:YAG؛ Nd (نئودیمیوم) یک عنصر خاکی کمیاب است، YAG مخفف گارنت آلومینیوم ایتریم است که ساختار کریستالی آن شبیه به یاقوت است) به عنوان واسطه تولید لیزر استفاده میکند. منبع تحریک، نور فرودی با طول موج خاصی را ساطع میکند و ماده فعال را وادار به وارونگی جمعیت، آزادسازی لیزر از طریق انتقال سطح انرژی، تقویت انرژی لیزر، شکلدهی و تمرکز آن برای تشکیل یک پرتو لیزر قابل استفاده میکند.
دستگاه لیزر نیمه هادی
دستگاه علامتگذاری لیزری با پمپ نیمههادی از یک دیود لیزر نیمههادی با طول موج 0.808um (پمپ جانبی یا انتهایی) برای پمپ کردن محیط Nd:YAG استفاده میکند، به طوری که این محیط تعداد زیادی ذرات معکوس تولید میکند که تحت عمل یک Q-switch یک خروجی لیزر پالسی غولپیکر با طول موج 1.064um با راندمان تبدیل الکترواپتیکی بالا تشکیل میدهند. در مقایسه با دستگاه علامتگذاری لیزری YAG با پمپ لامپی، دستگاه علامتگذاری لیزری با پمپ نیمههادی مزایایی از جمله پایداری بهتر، صرفهجویی در مصرف انرژی، عدم نیاز به تعویض لامپ و غیره را دارد، اما قیمت آن نسبتاً بالاتر است.
دستگاه علامت گذاری لیزر فیبر
این دستگاه عمدتاً از سه بخش تشکیل شده است: لیزر، اسکنر گالوانومتر و کارت علامتگذاری. این یک دستگاه علامتگذاری است که از لیزر فیبری برای تولید لیزر استفاده میکند. کیفیت پرتو آن خوب است، مرکز خروجی آن 1064 نانومتر است و عمر مفید کل دستگاه حدود 100000 ساعت است که بیشتر از سایر انواع دستگاههای علامتگذاری لیزری است. راندمان تبدیل الکترواپتیکی آن بیش از 28٪ است که در مقایسه با راندمان تبدیل 2٪ تا 10٪ سایر انواع دستگاههای علامتگذاری لیزری، مزیت بزرگی دارد و عملکرد فوقالعادهای در صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست دارد.
دستگاه علامت گذاری لیزر CO2
لیزر CO2 یک لیزر گازی با طول موج 10.64 میکرومتر در باند مادون قرمز دور است. این لیزر از گاز CO2 پر شده در لوله تخلیه به عنوان واسطه تولید لیزر استفاده میکند. هنگامی که ولتاژ بالایی به الکترودها اعمال میشود، تخلیه درخشان در لوله تخلیه ایجاد میشود که میتواند باعث آزاد شدن لیزر توسط مولکولهای گاز شود. پس از تقویت انرژی لیزر، یک پرتو لیزر برای پردازش مواد تشکیل میشود.
دستگاه علامت گذاری لیزر ماوراء بنفش
دستگاه علامتگذاری لیزر فرابنفش مجهز به یک لیزر فرابنفش عمیق، یک سیستم گالوانومتر اسکن پرسرعت وارداتی و غیره است. به دلیل نقطه کانونی بسیار کوچک دستگاه علامتگذاری لیزر فرابنفش و منطقه تحت تأثیر حرارت ناچیز در حین پردازش، دستگاه علامتگذاری لیزر فرابنفش میتواند علامتگذاری بسیار ظریف و علامتگذاری مواد خاص را انجام دهد. این محصول برای مشتریانی که نیازهای بالاتری به اثر علامتگذاری دارند، ترجیح داده میشود. دستگاه علامتگذاری لیزر فرابنفش دارای ویژگیهای نرخ تبدیل الکترواپتیکی بالا، عمر طولانی کریستال غیرخطی، عملکرد پایدار کل دستگاه، دقت موقعیتیابی بالا، راندمان کاری بالا و طراحی ماژولار برای نصب و نگهداری آسان است. علاوه بر این، یک میز کار اتوماتیک دو بعدی میتواند به صورت اختیاری برای تحقق علامتگذاری مداوم چند ایستگاهی یا علامتگذاری در ابعاد بزرگ مجهز شود.
دستگاه علامت گذاری گارنت آلومینیوم ایتریم
محیط فعال جامد است و لیزر امواج نوری با طول موج 1060 نانومتر در نزدیکی ناحیه مادون قرمز ساطع میکند. این لیزر دو نوع دارد:نوع پیوسته و نوع قلم نوریبا تغییر انرژی خروجی، میتوان پرتوهای لیزر با شدتهای مختلف را به دست آورد. فرآیندهای علامتگذاری شامل روش ککسازی (علامت تیره)، روش کفسازی (علامت روشن) و روش فرسایش (علامت حکاکی شده) با کیفیت علامتگذاری عالی است.
دستگاه علامت گذاری اگزایمر
این ماده میتواند امواج نوری را در محدوده فرابنفش (100 تا 400 نانومتر) منتشر کند و محیط فعال آن از مخلوطی از گازهای هلیوم، آرگون، کریپتون، نئون و هالوژنهایی مانند کلر، فلوئور، برم و ید تشکیل شده است.
دستگاه علامت گذاری لیزر سبز
دستگاه علامتگذاری لیزر سبز از پمپاژ جانبی استفاده میکند که با دستگاه علامتگذاری لیزر نیمههادی با پمپ انتهایی متفاوت است و مزایای آشکاری دارد: خروجی لیزر سبز ۵۳۲ نانومتر، قطر نقطه متمرکز کوچکتر، انرژی متمرکزتر، راندمان تبدیل الکترواپتیکی بالا و کیفیت پرتو خوب. کل دستگاه دارای محافظت خوب و کنترل علامتگذاری راحت است و از کنترل برنامه PLC برای راهاندازی تککلیدی استفاده میکند. این تجهیزات برای حکاکی سطحی محصولات شیشهای مانند صفحه نمایش تلفن همراه، صفحه نمایش LCD، دستگاههای نوری (مانند لنزهای نوری)، شیشه خودرو و غیره مناسبتر است. در عین حال، میتوان آن را برای پردازش سطحی اکثر مواد فلزی و غیرفلزی یا پردازش فیلمهای پوششی مانند سختافزار، سرامیک، عینک و ساعت، کامپیوتر، دستگاههای الکترونیکی، ابزارهای مختلف، بردهای PCB و پنلهای کنترل، پلاکهای نام و بردهای نمایش، پلاستیک و غیره به کار برد. در مقایسه با محصولات مشابه، عملکرد بسیار بالایی دارد. قیمت آن گرانتر است.
برش لیزری به این صورت است که پرتو لیزر افقی ساطع شده توسط لیزر از طریق یک آینه بازتاب کلی ۴۵ درجه به یک پرتو لیزر عمودی رو به پایین تبدیل میشود، سپس توسط یک لنز متمرکز میشود و در نقطه کانونی به یک نقطه بسیار کوچک همگرا میشود. چگالی توان لیزر متمرکز شده در نقطه کانونی به اندازه ۱۰^۶~۱۰^۹ وات بر سانتیمتر مربع است. قطعه کار در نقطه کانونی خود توسط نقطه لیزر با چگالی توان بالا تابش میشود که دمای بالای موضعی بیش از ۱۰۰۰۰ درجه سانتیگراد ایجاد میکند و باعث میشود قطعه کار فوراً تبخیر شود. سپس، فلز تبخیر شده با گاز برش کمکی دمیده میشود تا قطعه کار به یک سوراخ بسیار کوچک برش داده شود. با حرکت ابزار ماشین CNC، سوراخهای کوچک بیشماری به هم متصل میشوند تا شکل مورد نظر را تشکیل دهند. به دلیل فرکانس بسیار بالای برش لیزری، اتصال هر سوراخ کوچک بسیار صاف است و محصولات برش داده شده دارای پرداخت بالایی هستند.
جوشکاری لیزری از پالسهای لیزر پرانرژی برای گرم کردن موضعی مواد در یک ناحیه کوچک استفاده میکند. انرژی تابش لیزر از طریق رسانش حرارتی به داخل مواد نفوذ میکند و مواد را ذوب میکند تا یک حوضچه مذاب خاص تشکیل شود. این نوع جدیدی از روش جوشکاری است که عمدتاً برای جوشکاری مواد با دیواره نازک و قطعات دقیق استفاده میشود. این روش میتواند جوشکاری نقطهای، جوشکاری لب به لب، جوشکاری روی هم، جوشکاری آببندی و غیره را با نسبت عمق به عرض بالا، عرض جوش کوچک، منطقه تحت تأثیر حرارت کوچک، تغییر شکل کوچک، سرعت جوشکاری سریع، درز جوش صاف و زیبا، عدم نیاز به عملیات پس از جوشکاری یا عملیات ساده، کیفیت جوش بالا، بدون منافذ، کنترل دقیق، نقطه نور متمرکز کوچک، دقت موقعیتیابی بالا و تحقق آسان اتوماسیون انجام دهد.
تعمیر و نگهداری تجهیزات لیزر
۱. هر روز لنزها، ریلهای راهنما و خرده ریزهای روی میز کار را تمیز کنید؛ روش تمیز کردن لنزها: هنگام تمیز کردن لنزها، باید از اتانول بیآب یا الکل ۹۸٪ به عنوان مایع تمیزکننده استفاده کنید. مقدار کمی پنبه جاذب را در الکل فرو کنید، لنزها را به آرامی در جهت ثابت پاک کنید و در نهایت لنزها را به آرامی با پنبه خشک پاک کنید تا لنزها روشن و شفاف شوند. (توجه: پاک کردن خیلی محکم ممکن است پوشش روی لنزها را از بین ببرد و به لنزها آسیب برساند)
روش تمیز کردن ریلهای راهنما: ابتدا لکهها و بقایای فرآیند را از روی ریلهای راهنما پاک کنید، سپس کمی روغن روانکننده تمیز به ریلهای راهنما اضافه کنید و ریلهای راهنما را حرکت دهید تا روغن روانکننده تمیز به طور یکنواخت روی ریلهای راهنما توزیع شود. (توجه: از روغن روانکننده غلیظ (گریس) استفاده نکنید، زیرا به راحتی باعث چسبیدن بقایای فرآیند و گرد و غبار به ریلهای راهنما میشود و منجر به ساییدگی و آسیب به لغزندهها و ریلهای راهنما میشود.)
روش تمیز کردن میز کار: میز کار شامل آلیاژ روی-آهن، لانه زنبوری، خزنده، نوار چاقو و سایر میزهای کار است. ابتدا، زبالههای فرآوری شده روی میز کار را تمیز کنید. برای میز کار خزنده، لازم است هر شش ماه یکبار کمی روغن ضد زنگ تمیز برای عملیات ضد زنگ به خزنده اضافه کنید. سایر میزهای کار به آن نیازی ندارند. (توجه: میز کار را نمیتوان با آب تمیز کرد، که به راحتی باعث زنگ زدگی میز کار و تسریع اکسیداسیون میز کار میشود.)
2. فن خروجی و لوله اگزوز را مرتباً تمیز کنید تا تمیز بمانند.
روش تمیز کردن فن و لوله اگزوز: وقتی دود و گرد و غبار در حین پردازش زیاد باشد، تمیز کردن فن ضروری است. پوشش بیرونی فن را باز کنید، گرد و غبار روی پرههای فن و کانالهای هوا را با یک تراشه چوبی نازک بتراشید، سپس با یک تفنگ هوای فشار قوی گرد و غبار را پاک کنید. روش تمیز کردن لوله اگزوز مانند فن اگزوز است.
(توجه: هیچ آبی نمیتواند وارد لوله اگزوز شود و نمیتوان آن را به مکانهای مرطوب مانند فاضلابها گسترش داد.)
۳. پرههای خنککننده مخزن آب را مرتباً تمیز کنید.
روش تمیز کردن پرههای خنککننده: هدف اصلی پرههای خنککننده، دفع گرمای گردش آب در تیوب لیزر است. دفع ضعیف گرما مستقیماً بر توان خروجی لیزر تأثیر میگذارد، بنابراین تمیز کردن پرههای خنککننده بسیار مهم است.
ابتدا گرد و غبار روی پرههای خنککننده را با برس پاک کنید، سپس با استفاده از یک تفنگ باد فشار قوی، هوا را به ورودی آب برای تمیز کردن گاز دمید، در نهایت مایع تمیزکننده پره خنککننده کولر گازی را برای تمیز کردن روی پرههای خنککننده بریزید، با آب بشویید و قبل از استفاده خشک کنید.
۴. بخش انتقال مکانیکی تجهیزات باید ماهی یک بار روغنکاری شود.
قوانین نگهداری برای بخش انتقال مکانیکی تجهیزات: بخش انتقال مکانیکی شامل چرخهای سنکرون، یاتاقانها، چرخهای نوری، میلههای نوری و غیره است. بخش اصلی روغنکاری یاتاقانها هستند. چرخهای سنکرون، چرخهای نوری و میلههای نوری باید ضد زنگ باشند و یاتاقانهای اتصال باید ماهی یک بار با روغن روانکننده تمیز روغنکاری شوند.
۵. آب در گردش باید هفتهای یک بار تعویض شود.
قوانین نگهداری آب در گردش: وظیفه اصلی آب در گردش، دفع حرارت تیوب لیزر است که مستقیماً بر قدرت و طول عمر تیوب لیزر تأثیر میگذارد. آب در گردش باید آب خالص باشد تا رسوب روی دیواره داخلی تیوب لیزر به راحتی تشکیل نشود. وقتی آب کدر میشود، آب در گردش باید تعویض شود. حجم تزریق آب بهتر است دو سوم مخزن آب باشد و اگر کمتر از یک سوم باشد، باید آب اضافه شود، در غیر این صورت ممکن است تیوب لیزر بترکد.
۶. برای تجهیزات لیزری جدید، توان خروجی لیزر باید زیر ۸۰٪ کنترل شود.
۷. برای افزایش طول عمر تیوب لیزر، توصیه میشود پس از ۵ ساعت کار مداوم، حدود ۱۰ دقیقه قبل از شروع مجدد کار، استراحت داده شود.
۸. نگهداری از تیوب لیزر: برای تجهیزات لیزر جدید، توان خروجی لیزر باید زیر ۸۰٪ کنترل شود، عمدتاً به این دلیل که گاز موجود در تیوب لیزر جدید نسبتاً پر است و استفاده از پردازش پرقدرت به راحتی باعث مصرف سریع گاز و کاهش عمر تیوب لیزر میشود. دلیل اصلی استراحت حدود ۱۰ دقیقه پس از ۵ ساعت کار مداوم این است که کار طولانی مدت تیوب لیزر باعث افزایش دمای تیوب لیزر میشود و در نتیجه قدرت ناپایدار و ضعیف میشود.
زمان ارسال: ۲۷ فوریه ۲۰۲۶
