Laser sợi quang và Laser CO2 - Hướng dẫn của chuyên gia
Laser sợi quang và laser CO2 là một số lựa chọn phổ biến nhất để khắc và cắt bằng laser. Yếu tố chính quyết định việc lựa chọn loại laser nào phù hợp phụ thuộc oại vật liệu được cắt.
Laser sợi quang và laser CO2 là một số lựa chọn phổ biến nhất để khắc và cắt bằng laser vào năm 2022. Trong khi laser CO2 được sử dụng rộng rãi từ những năm 1960, thì laser sợi quang chỉ bắt đầu vào những năm 1990. Có những ứng dụng mà laser CO 2 hoạt động tốt hơn laser sợi quang như gỗ và nhựa. Khi khắc hoặc cắt kim loại như nhôm hoặc đồng thau, laser sợi quang là lựa chọn tự nhiên chứ không phải laser CO 2 .
Đối với các ứng dụng như cắt kim loại tấm, sự lựa chọn không rõ ràng và nó phụ thuộc vào các thông số như tốc độ cắt, độ dày vật liệu và chi phí vận hành trong số những người khác. Ngoài ra, laser sợi quang đắt hơn nhiều so với laser CO 2 , điều này hạn chế đáng kể việc áp dụng chúng.
Tóm lại, laser sợi quang cung cấp tốc độ cắt nhanh hơn, trong khi laser CO2 cung cấp độ linh hoạt vật liệu cao hơn. Bước sóng của tia laser sợi quang (1,06µm) dễ bị kim loại hấp thụ và không được khuyến nghị cho các phi kim loại. Trong khi đó, laser CO2 công suất cao (10,6µm) có thể được sử dụng để cắt hầu hết các kim loại và phi kim loại.
Trong bài viết này, tôi cung cấp một bức tranh rõ ràng về sự khác biệt giữa hai công nghệ laser và các ứng dụng chính xác cho mỗi công nghệ.
![Laser sợi quang]( "Laser sợi quang")
Laser sợi quang (Fiber Laser) lấy tên từ hệ thống phân phối tia laser độc đáo sử dụng sợi quang để phân phối chùm tia laser mà hầu như không bị mất năng lượng. Một diode bán dẫn hoạt động như một nguồn bơm phát bức xạ vào lõi của laser sợi quang, nơi các bức xạ được hấp thụ dần và chuyển thành laser. Lõi của tia laser sợi quang bao gồm các vật liệu trần thế như Ytterbium hoạt động như môi trường laze của tia laze sợi quang. Đây là một công nghệ tương đối mới tạo ra tia laser có bước sóng từ 0,78 μm đến 2,2 μm.
Phạm vi bước sóng rộng này làm phát sinh các ứng dụng khác nhau cho laser sợi quang trong các ngành công nghiệp viễn thông, y tế và sản xuất. Việc sử dụng cáp sợi quang cho phép truyền tia laser sợi quang trên một khoảng cách xa với mức nhiễu tối thiểu. Điều này làm cho sợi quang trở thành lựa chọn lý tưởng cho ngành viễn thông để truyền dữ liệu từ điểm này sang điểm khác.
Sau khi cách mạng hóa ngành viễn thông, laser sợi quang đang trở nên phổ biến trong ngành y tế. Nghiên cứu đang được thực hiện để sử dụng tia laser sợi quang để phá vỡ các tế bào ung thư và do đó chữa khỏi bệnh ung thư mà không làm tổn thương các mô khác. Khả năng di chuyển của laser sợi quang qua một ống cáp quang rất mỏng khiến nó trở nên lý tưởng cho loại điều trị y tế này, nơi một ống mỏng được đưa vào cơ thể và tia laser được sử dụng để nhắm mục tiêu vào khu vực bị ảnh hưởng.
Laser sợi quang cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất vì khả năng cắt xuyên kim loại dễ dàng và laser sợi quang MOPA có thể tạo ra các vạch laser màu trên các vật liệu cụ thể.
![Cắt laser sợi quang]( "Cắt laser sợi quang")
Laser CO2 là một trong những công nghệ laser lâu đời nhất và đã trải qua nhiều thay đổi phát triển. Bên trong mỗi máy laser CO2 , có một ống thủy tinh chứa đầy hỗn hợp khí của carbon dioxide, nitơ, heli và hydro. Khi dòng điện đi qua ống chứa đầy khí, nó sẽ kích thích các nguyên tử khí và tạo ra ánh sáng có cường độ cao. Sau đó, ánh sáng này truyền qua gương phản xạ và dẫn tia laser đến đầu tia laser.
Laser CO 2 được sử dụng phổ biến trong ngành y tế và công nghiệp sản xuất. Nước dễ dàng hấp thụ bước sóng của laser CO2, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các phương pháp điều trị liên quan đến mô người và động vật. Ngành y tế đã phát hiện ra việc sử dụng laser CO 2 trong các phương pháp điều trị và phẫu thuật da khác nhau.
Laser CO 2 thường có sẵn ở ba bước sóng, 9,3 µm, 10,2 µm và 10,6 µm. Các bước sóng này không dễ bị kim loại hấp thụ nhưng rất lý tưởng để cắt và khắc các phi kim loại khác nhau. Tuy nhiên, nhiều năm nghiên cứu đã cho ra kết quả là tạo ra tia laser CO 2 công suất cao có thể được sử dụng hiệu quả để cắt kim loại.
Các máy cắt laser cấp công nghiệp này có khả năng thực hiện các vết cắt sạch trên hầu hết các kim loại, ngoại trừ một số kim loại có độ phản chiếu cao như bạc, vàng, đồng thau, v.v.
![Cắt laser CO2]()
Đã khá lâu kể từ khi laser CO 2 lần đầu tiên được giới thiệu trong ngành công nghiệp kim loại tấm vào năm 1972. Kể từ đó, laser CO 2 đã được cải tiến liên tục và đang thống trị ngành công nghiệp laser. Tuy nhiên, với sự ra đời của laser sợi quang, một giải pháp thay thế khả thi đã xuất hiện. Mặc dù là một công nghệ mới hơn, laser sợi quang đã phát triển khá nhanh và ngày càng được ưa chuộng hơn laser CO2 trong một số ngành công nghiệp.
Sự khác biệt cơ bản giữa laser CO 2 và laser sợi quang là ở bước sóng của chúng.
Khi nói đến vật liệu mà nó có thể hoạt động, laser CO 2 có ưu thế hơn laser sợi quang. Bước sóng của laser CO 2 có thể không phù hợp với kim loại, nhưng một số vật liệu phi kim loại như acrylic, gỗ, nhựa, vải, da, thủy tinh, đá, v.v., có thể dễ dàng hấp thụ nó. Một laser CO 2 xung công suất cao, cùng với khí phụ trợ thích hợp và các thông số thích hợp, thậm chí có thể được sử dụng để thực hiện cắt laser trên các kim loại khác nhau.
Nhôm, đồng và đồng thau là những kim loại khó cắt nhất dưới tia laser do tính chất phản chiếu cao của chúng. Bằng cách tuân theo các kỹ thuật nhất định, nhôm có thể được cắt bằng laser CO 2 nhưng đồng và đồng thau không thể được cắt bằng laser CO 2 .
Bước sóng của tia laser sợi quang thích hợp để cắt, khắc và ăn mòn kim loại, bao gồm đồng và đồng thau, nhưng không dễ bị hấp thụ bởi các phi kim loại. Laser sợi quang có thể được sử dụng để thực hiện các vết cắt thô qua một số phi kim loại nhất định, nhưng hiện tại, không có thông số quy trình thích hợp nào có thể cải thiện chất lượng vết cắt để phù hợp với laser CO2 .
![Vật liệu cắt laser]( "Vật liệu cắt laser")
Vật liệu linh hoạt của laser sợi quang và laser CO 2
Mặc dù cả hai loại laser này đều có khả năng cắt laser các kim loại khác nhau, nhưng độ dày vật liệu mà chúng có thể hoạt động là khác nhau. Khả năng của tia laser cắt xuyên qua vật liệu dày phụ thuộc trực tiếp vào công suất tia laser của nó.
Mặc dù là một công nghệ mới hơn, laser sợi quang đã có sự phát triển nhanh chóng và đã đạt được công suất đầu ra cao tới 15kW. Mặt khác, rất hiếm tìm thấy laser CO 2 có công suất phát trên 6kW. Các tùy chọn công suất cao hơn của laser sợi quang mang lại cho nó lợi thế hơn laser CO 2 cho các ứng dụng liên quan đến cắt kim loại tấm bằng laser.
Laser sợi quang thường nhanh hơn 2-3 lần so với laser CO 2 khi cắt các tấm kim loại mỏng (lên đến 5mm). Sự khác biệt về tốc độ cắt này giảm khi độ dày của vật liệu tăng lên. Tuy nhiên, sự sẵn có của laser sợi quang trong các tùy chọn công suất cao hơn sẽ cải thiện tốc độ cắt bất kể độ dày của kim loại.
Laser CO 2 có thể khắc các vật liệu khác nhau như gỗ, nhựa, thủy tinh, đá, ... nhưng nó không thể khắc được kim loại. Ngay cả khi sử dụng tia laser CO 2 công suất cao cũng sẽ không cho kết quả khả quan và đầu ra sẽ là một bản khắc thô với bề mặt hoàn thiện xấu. Mặt khác, hệ thống khắc laser sợi quang lý tưởng cho bề mặt kim loại nhưng không thể sử dụng trên phi kim loại.
![Khắc gỗ bằng laser CO 2 so với khắc kim loại bằng Laser sợi quang]( "Khắc gỗ bằng laser CO 2 so với khắc kim loại bằng Laser sợi quang")
Khắc gỗ bằng laser CO 2 so với khắc kim loại bằng Laser sợi quang
Các vết cắt được tạo ra bằng laser CO 2 có bề mặt hoàn thiện tốt hơn khi so sánh với các vết cắt được thực hiện bằng laser sợi quang. Khi độ dày của tấm tăng lên, sự khác biệt này trở nên sống động hơn, các vết cắt bằng tia laser sợi quang trên các tấm kim loại dày sẽ có các vết sọc nhỏ dọc theo mặt cắt. Tuy nhiên, kích thước điểm nhỏ của laser sợi quang tạo ra các chi tiết tuyệt vời khi khắc laser và đánh dấu bề mặt kim loại.
Chi phí tổng thể của một máy cắt laser bao gồm hai chi phí chính: chi phí ban đầu hoặc chi phí thiết bị và chi phí vận hành. Để ước tính chính xác chi phí bạn sẽ phải chịu trong suốt thời gian hoạt động của máy, cần phải xem xét cả chi phí thiết bị và chi phí vận hành.
Chi phí thiết bị ban đầu của laser sợi quang cao hơn laser CO 2 có cùng công suất khoảng 3 đến 4 lần. Một tia laser sợi quang cao cấp sẽ có giá lên tới 1 tỷ đồng. Trong khi đó, một tia laser CO2 cao cấp thường bắt đầu ở mức 400 triệu VNĐ. Nhưng chỉ riêng chi phí ban đầu không thể là yếu tố quyết định để gán nhãn laser sợi quang là thiết bị đắt tiền.
Chi phí hoạt động của laser thấp hơn so với chi phí ban đầu, nhưng nó có tác động lớn hơn đến chi phí tổng thể vì nó cộng lại trong suốt tuổi thọ của máy. Chi phí ban đầu cao của laser sợi quang được bù đắp bằng chi phí vận hành rất rẻ.
Laser sợi quang tiêu thụ ít điện hơn khoảng 3 lần so với laser CO 2 thực hiện cùng một công việc. Chi phí hoạt động của laser CO 2 tăng thêm do nhu cầu liên tục đối với khí phụ áp suất cao trong khi cắt kim loại. Trong khi nhu cầu về khí phụ được loại bỏ khi cắt các tấm kim loại mỏng bằng tia laser sợi quang. Do đó, chi phí hoạt động trung bình của laser sợi quang thấp hơn nhiều so với laser CO 2 thực hiện cùng một công việc. Ngoài chi phí ban đầu và chi phí vận hành, một yếu tố khác làm tăng tổng chi phí là việc bảo trì thiết bị laser.
Laser CO 2 yêu cầu bảo trì đường dẫn chùm tia hàng tuần bao gồm làm sạch gương và thấu kính, kiểm tra ống thổi và kiểm tra căn chỉnh có thể tiêu tốn khoảng 4 đến 6 giờ mỗi tuần trong một số trường hợp. Ngoài ra, laser CO 2 cũng yêu cầu nạp khí không thường xuyên, thay gương hàng năm và trong một số trường hợp, thậm chí có thể yêu cầu thay ống laser. Điều này làm tăng chi phí bảo trì của laser CO 2 và cản trở quá trình sản xuất do quá trình bảo trì và dừng sự cố kéo dài.
Trong khi đó, laser sợi quang bao gồm một hệ thống phân phối chùm tia sợi quang yêu cầu bảo trì tối thiểu. Việc thiếu gương và ống thổi sẽ loại bỏ việc làm sạch và kiểm tra căn chỉnh thường xuyên, do đó làm tăng năng suất của laser sợi quang. Là một laser trạng thái rắn, laser sợi quang không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào, do đó, rất ít khả năng xảy ra sự cố. Tuy nhiên, một sợi quang bị hỏng đôi khi dẫn đến việc thay đổi toàn bộ mô-đun laser, điều này có thể khá tốn kém.
Mặc dù cả hai loại laser đều có thể nguy hiểm nếu chùm tia tiếp xúc trực tiếp với cơ thể (đặc biệt là mắt), laser CO 2 được coi là một lựa chọn tương đối an toàn hơn. Chùm phản xạ của laser CO 2 có tính khuếch tán cao và tương đối ít gây hại cho người sử dụng.
Trong khi đó, ngay cả sau khi bị phản xạ khỏi bề mặt, tia laser sợi quang mật độ cao có thể rất có hại và có thể gây tổn thương nghiêm trọng đến võng mạc của mắt. Đây là lý do tại sao tất cả các tia laser sợi quang công suất cao đều được vận chuyển với một vỏ bọc an toàn hoàn chỉnh, và ngay cả một khe hở nhỏ trong vỏ bọc cũng có thể là một mối nguy hiểm nghiêm trọng.
Bất kể loại laser nào đang được sử dụng, điều quan trọng là phải tuân theo các hướng dẫn an toàn về laser và đeo kính bảo hộ trong khi vận hành máy cắt / khắc laser.
Mặc dù có một số khác biệt giữa laser sợi quang và laser CO 2, yếu tố chính quyết định việc lựa chọn loại laser nào là loại vật liệu được cắt. Một yếu tố quan trọng khác là liệu yêu cầu chính của bạn là cắt hay khắc. Laser CO2 có thể được sử dụng để cắt kim loại và phi kim loại, nhưng nếu mục đích chính của bạn là khắc kim loại, thì laser sợi quang là lý tưởng.
Trong khi lựa chọn giữa hai loại, đừng chỉ đi theo chi phí thiết bị thấp hơn của laser CO2. Tính toán chi phí tổng thể dựa trên ứng dụng của bạn và đưa ra lựa chọn phù hợp. Cuối cùng, điều rất quan trọng là phải kiểm tra các chứng nhận an toàn của thiết bị khi mua máy cắt hoặc máy khắc laser.
Bài viết liên quan:
Đối với các ứng dụng như cắt kim loại tấm, sự lựa chọn không rõ ràng và nó phụ thuộc vào các thông số như tốc độ cắt, độ dày vật liệu và chi phí vận hành trong số những người khác. Ngoài ra, laser sợi quang đắt hơn nhiều so với laser CO 2 , điều này hạn chế đáng kể việc áp dụng chúng.
Tóm lại, laser sợi quang cung cấp tốc độ cắt nhanh hơn, trong khi laser CO2 cung cấp độ linh hoạt vật liệu cao hơn. Bước sóng của tia laser sợi quang (1,06µm) dễ bị kim loại hấp thụ và không được khuyến nghị cho các phi kim loại. Trong khi đó, laser CO2 công suất cao (10,6µm) có thể được sử dụng để cắt hầu hết các kim loại và phi kim loại.
Trong bài viết này, tôi cung cấp một bức tranh rõ ràng về sự khác biệt giữa hai công nghệ laser và các ứng dụng chính xác cho mỗi công nghệ.
Laser sợi quang và các ứng dụng của nó
Laser sợi quang (Fiber Laser) lấy tên từ hệ thống phân phối tia laser độc đáo sử dụng sợi quang để phân phối chùm tia laser mà hầu như không bị mất năng lượng. Một diode bán dẫn hoạt động như một nguồn bơm phát bức xạ vào lõi của laser sợi quang, nơi các bức xạ được hấp thụ dần và chuyển thành laser. Lõi của tia laser sợi quang bao gồm các vật liệu trần thế như Ytterbium hoạt động như môi trường laze của tia laze sợi quang. Đây là một công nghệ tương đối mới tạo ra tia laser có bước sóng từ 0,78 μm đến 2,2 μm.
Các ứng dụng của Laser sợi quang
Phạm vi bước sóng rộng này làm phát sinh các ứng dụng khác nhau cho laser sợi quang trong các ngành công nghiệp viễn thông, y tế và sản xuất. Việc sử dụng cáp sợi quang cho phép truyền tia laser sợi quang trên một khoảng cách xa với mức nhiễu tối thiểu. Điều này làm cho sợi quang trở thành lựa chọn lý tưởng cho ngành viễn thông để truyền dữ liệu từ điểm này sang điểm khác.
Sau khi cách mạng hóa ngành viễn thông, laser sợi quang đang trở nên phổ biến trong ngành y tế. Nghiên cứu đang được thực hiện để sử dụng tia laser sợi quang để phá vỡ các tế bào ung thư và do đó chữa khỏi bệnh ung thư mà không làm tổn thương các mô khác. Khả năng di chuyển của laser sợi quang qua một ống cáp quang rất mỏng khiến nó trở nên lý tưởng cho loại điều trị y tế này, nơi một ống mỏng được đưa vào cơ thể và tia laser được sử dụng để nhắm mục tiêu vào khu vực bị ảnh hưởng.
Laser sợi quang cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất vì khả năng cắt xuyên kim loại dễ dàng và laser sợi quang MOPA có thể tạo ra các vạch laser màu trên các vật liệu cụ thể.
Laser CO 2 và các ứng dụng của nó
Laser CO2 là một trong những công nghệ laser lâu đời nhất và đã trải qua nhiều thay đổi phát triển. Bên trong mỗi máy laser CO2 , có một ống thủy tinh chứa đầy hỗn hợp khí của carbon dioxide, nitơ, heli và hydro. Khi dòng điện đi qua ống chứa đầy khí, nó sẽ kích thích các nguyên tử khí và tạo ra ánh sáng có cường độ cao. Sau đó, ánh sáng này truyền qua gương phản xạ và dẫn tia laser đến đầu tia laser.
Các ứng dụng của Laser CO2
Laser CO 2 được sử dụng phổ biến trong ngành y tế và công nghiệp sản xuất. Nước dễ dàng hấp thụ bước sóng của laser CO2, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các phương pháp điều trị liên quan đến mô người và động vật. Ngành y tế đã phát hiện ra việc sử dụng laser CO 2 trong các phương pháp điều trị và phẫu thuật da khác nhau.
Laser CO 2 thường có sẵn ở ba bước sóng, 9,3 µm, 10,2 µm và 10,6 µm. Các bước sóng này không dễ bị kim loại hấp thụ nhưng rất lý tưởng để cắt và khắc các phi kim loại khác nhau. Tuy nhiên, nhiều năm nghiên cứu đã cho ra kết quả là tạo ra tia laser CO 2 công suất cao có thể được sử dụng hiệu quả để cắt kim loại.
Các máy cắt laser cấp công nghiệp này có khả năng thực hiện các vết cắt sạch trên hầu hết các kim loại, ngoại trừ một số kim loại có độ phản chiếu cao như bạc, vàng, đồng thau, v.v.
Sự khác biệt giữa Laser sợi quang và Laser CO2
Đã khá lâu kể từ khi laser CO 2 lần đầu tiên được giới thiệu trong ngành công nghiệp kim loại tấm vào năm 1972. Kể từ đó, laser CO 2 đã được cải tiến liên tục và đang thống trị ngành công nghiệp laser. Tuy nhiên, với sự ra đời của laser sợi quang, một giải pháp thay thế khả thi đã xuất hiện. Mặc dù là một công nghệ mới hơn, laser sợi quang đã phát triển khá nhanh và ngày càng được ưa chuộng hơn laser CO2 trong một số ngành công nghiệp.
- Bước sóng
Sự khác biệt cơ bản giữa laser CO 2 và laser sợi quang là ở bước sóng của chúng.
- Tia laser sợi quang có bước sóng 1,06 μm dễ bị kim loại hấp thụ và một phần rất nhỏ tia phản xạ.
- Trên mặt phẳng, laser CO 2 có bước sóng cao hơn 10,6 μm không dễ bị kim loại hấp thụ và phần lớn năng lượng bị mất dưới dạng tia phản xạ. Do đó, laser CO 2 cần công suất rất cao để cắt các bề mặt kim loại một cách hiệu quả.
- Kích thước điểm của chùm tia laze
- Laser sợi quang có kích thước điểm rất nhỏ, dẫn đến các vết cắt chính xác với độ rộng kerf hẹp và mật độ tia laser cao.
- Mặt khác, laser CO2 có thể có kích thước điểm lớn hơn tới 90% so với laser sợi quang, dẫn đến độ rộng kerf tương đối rộng hơn.
- Lựa chọn nguyên liệu
Khi nói đến vật liệu mà nó có thể hoạt động, laser CO 2 có ưu thế hơn laser sợi quang. Bước sóng của laser CO 2 có thể không phù hợp với kim loại, nhưng một số vật liệu phi kim loại như acrylic, gỗ, nhựa, vải, da, thủy tinh, đá, v.v., có thể dễ dàng hấp thụ nó. Một laser CO 2 xung công suất cao, cùng với khí phụ trợ thích hợp và các thông số thích hợp, thậm chí có thể được sử dụng để thực hiện cắt laser trên các kim loại khác nhau.
Nhôm, đồng và đồng thau là những kim loại khó cắt nhất dưới tia laser do tính chất phản chiếu cao của chúng. Bằng cách tuân theo các kỹ thuật nhất định, nhôm có thể được cắt bằng laser CO 2 nhưng đồng và đồng thau không thể được cắt bằng laser CO 2 .
Bước sóng của tia laser sợi quang thích hợp để cắt, khắc và ăn mòn kim loại, bao gồm đồng và đồng thau, nhưng không dễ bị hấp thụ bởi các phi kim loại. Laser sợi quang có thể được sử dụng để thực hiện các vết cắt thô qua một số phi kim loại nhất định, nhưng hiện tại, không có thông số quy trình thích hợp nào có thể cải thiện chất lượng vết cắt để phù hợp với laser CO2 .
Vật liệu linh hoạt của laser sợi quang và laser CO 2
- Độ dày cắt
Mặc dù cả hai loại laser này đều có khả năng cắt laser các kim loại khác nhau, nhưng độ dày vật liệu mà chúng có thể hoạt động là khác nhau. Khả năng của tia laser cắt xuyên qua vật liệu dày phụ thuộc trực tiếp vào công suất tia laser của nó.
Mặc dù là một công nghệ mới hơn, laser sợi quang đã có sự phát triển nhanh chóng và đã đạt được công suất đầu ra cao tới 15kW. Mặt khác, rất hiếm tìm thấy laser CO 2 có công suất phát trên 6kW. Các tùy chọn công suất cao hơn của laser sợi quang mang lại cho nó lợi thế hơn laser CO 2 cho các ứng dụng liên quan đến cắt kim loại tấm bằng laser.
- Cắt nhanh
Laser sợi quang thường nhanh hơn 2-3 lần so với laser CO 2 khi cắt các tấm kim loại mỏng (lên đến 5mm). Sự khác biệt về tốc độ cắt này giảm khi độ dày của vật liệu tăng lên. Tuy nhiên, sự sẵn có của laser sợi quang trong các tùy chọn công suất cao hơn sẽ cải thiện tốc độ cắt bất kể độ dày của kim loại.
- Khả năng khắc
Laser CO 2 có thể khắc các vật liệu khác nhau như gỗ, nhựa, thủy tinh, đá, ... nhưng nó không thể khắc được kim loại. Ngay cả khi sử dụng tia laser CO 2 công suất cao cũng sẽ không cho kết quả khả quan và đầu ra sẽ là một bản khắc thô với bề mặt hoàn thiện xấu. Mặt khác, hệ thống khắc laser sợi quang lý tưởng cho bề mặt kim loại nhưng không thể sử dụng trên phi kim loại.
Khắc gỗ bằng laser CO 2 so với khắc kim loại bằng Laser sợi quang
- Hoàn thiện bề mặt
Các vết cắt được tạo ra bằng laser CO 2 có bề mặt hoàn thiện tốt hơn khi so sánh với các vết cắt được thực hiện bằng laser sợi quang. Khi độ dày của tấm tăng lên, sự khác biệt này trở nên sống động hơn, các vết cắt bằng tia laser sợi quang trên các tấm kim loại dày sẽ có các vết sọc nhỏ dọc theo mặt cắt. Tuy nhiên, kích thước điểm nhỏ của laser sợi quang tạo ra các chi tiết tuyệt vời khi khắc laser và đánh dấu bề mặt kim loại.
- Tổng chi phí
Chi phí tổng thể của một máy cắt laser bao gồm hai chi phí chính: chi phí ban đầu hoặc chi phí thiết bị và chi phí vận hành. Để ước tính chính xác chi phí bạn sẽ phải chịu trong suốt thời gian hoạt động của máy, cần phải xem xét cả chi phí thiết bị và chi phí vận hành.
Chi phí ban đầu
Chi phí thiết bị ban đầu của laser sợi quang cao hơn laser CO 2 có cùng công suất khoảng 3 đến 4 lần. Một tia laser sợi quang cao cấp sẽ có giá lên tới 1 tỷ đồng. Trong khi đó, một tia laser CO2 cao cấp thường bắt đầu ở mức 400 triệu VNĐ. Nhưng chỉ riêng chi phí ban đầu không thể là yếu tố quyết định để gán nhãn laser sợi quang là thiết bị đắt tiền.
Chi phí hoạt động
Chi phí hoạt động của laser thấp hơn so với chi phí ban đầu, nhưng nó có tác động lớn hơn đến chi phí tổng thể vì nó cộng lại trong suốt tuổi thọ của máy. Chi phí ban đầu cao của laser sợi quang được bù đắp bằng chi phí vận hành rất rẻ.
Laser sợi quang tiêu thụ ít điện hơn khoảng 3 lần so với laser CO 2 thực hiện cùng một công việc. Chi phí hoạt động của laser CO 2 tăng thêm do nhu cầu liên tục đối với khí phụ áp suất cao trong khi cắt kim loại. Trong khi nhu cầu về khí phụ được loại bỏ khi cắt các tấm kim loại mỏng bằng tia laser sợi quang. Do đó, chi phí hoạt động trung bình của laser sợi quang thấp hơn nhiều so với laser CO 2 thực hiện cùng một công việc. Ngoài chi phí ban đầu và chi phí vận hành, một yếu tố khác làm tăng tổng chi phí là việc bảo trì thiết bị laser.
- Sự bảo trì
Laser CO 2 yêu cầu bảo trì đường dẫn chùm tia hàng tuần bao gồm làm sạch gương và thấu kính, kiểm tra ống thổi và kiểm tra căn chỉnh có thể tiêu tốn khoảng 4 đến 6 giờ mỗi tuần trong một số trường hợp. Ngoài ra, laser CO 2 cũng yêu cầu nạp khí không thường xuyên, thay gương hàng năm và trong một số trường hợp, thậm chí có thể yêu cầu thay ống laser. Điều này làm tăng chi phí bảo trì của laser CO 2 và cản trở quá trình sản xuất do quá trình bảo trì và dừng sự cố kéo dài.
Trong khi đó, laser sợi quang bao gồm một hệ thống phân phối chùm tia sợi quang yêu cầu bảo trì tối thiểu. Việc thiếu gương và ống thổi sẽ loại bỏ việc làm sạch và kiểm tra căn chỉnh thường xuyên, do đó làm tăng năng suất của laser sợi quang. Là một laser trạng thái rắn, laser sợi quang không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào, do đó, rất ít khả năng xảy ra sự cố. Tuy nhiên, một sợi quang bị hỏng đôi khi dẫn đến việc thay đổi toàn bộ mô-đun laser, điều này có thể khá tốn kém.
- Sự an toàn
Mặc dù cả hai loại laser đều có thể nguy hiểm nếu chùm tia tiếp xúc trực tiếp với cơ thể (đặc biệt là mắt), laser CO 2 được coi là một lựa chọn tương đối an toàn hơn. Chùm phản xạ của laser CO 2 có tính khuếch tán cao và tương đối ít gây hại cho người sử dụng.
Trong khi đó, ngay cả sau khi bị phản xạ khỏi bề mặt, tia laser sợi quang mật độ cao có thể rất có hại và có thể gây tổn thương nghiêm trọng đến võng mạc của mắt. Đây là lý do tại sao tất cả các tia laser sợi quang công suất cao đều được vận chuyển với một vỏ bọc an toàn hoàn chỉnh, và ngay cả một khe hở nhỏ trong vỏ bọc cũng có thể là một mối nguy hiểm nghiêm trọng.
Bất kể loại laser nào đang được sử dụng, điều quan trọng là phải tuân theo các hướng dẫn an toàn về laser và đeo kính bảo hộ trong khi vận hành máy cắt / khắc laser.
Lời kết
Mặc dù có một số khác biệt giữa laser sợi quang và laser CO 2, yếu tố chính quyết định việc lựa chọn loại laser nào là loại vật liệu được cắt. Một yếu tố quan trọng khác là liệu yêu cầu chính của bạn là cắt hay khắc. Laser CO2 có thể được sử dụng để cắt kim loại và phi kim loại, nhưng nếu mục đích chính của bạn là khắc kim loại, thì laser sợi quang là lý tưởng.
Trong khi lựa chọn giữa hai loại, đừng chỉ đi theo chi phí thiết bị thấp hơn của laser CO2. Tính toán chi phí tổng thể dựa trên ứng dụng của bạn và đưa ra lựa chọn phù hợp. Cuối cùng, điều rất quan trọng là phải kiểm tra các chứng nhận an toàn của thiết bị khi mua máy cắt hoặc máy khắc laser.
Bài viết liên quan:
Những câu hỏi thường gặp
