Verskille tussen vesel- en CO2-laserlense

Inleiding: Die hart van u lasersisteem

In die kern van elke hoë-presisie lasersny- en lasmasjien lê 'n kritieke komponent: die fokuslensopstel. Hierdie optiese sisteem is verantwoordelik om die kragtige laserstraal te neem en sy energie in 'n uiters klein, intensiewe kol te konsentreer, wat dit moontlik maak dat die laser deur metaal kan sny of dit met groot presisie kan las. Nietemin is nie alle lasers dieselfde nie, en gevolglik is hul lensopstelle ook nie dieselfde nie. Vir vesellaserlense het verskillende vervaardigers van lasersnykoppe verskillende ontwerpe vir die optiese pad en struktuur, selfs al kan hulle dieselfde deursnee en brandpuntlengte hê. Wat die CO2-fokuslens betref, is die vorm, deursnee, randdikte en brandpuntlengte die sleutelparameters wat alle gebruikers moet ken voordat hulle aankoop.

Die Fundamentele Verskil: Dit Begin alles by Golflengte

Die enigste belangrikste faktor wat hierdie twee lense onderskei, is die golflengte van laserlig waarvoor hulle ontwerp is. Golflengte, gemeet in mikrometer (μm) of nanometer (nm), bepaal hoe lig met materie interaksie het, insluitend die lensmateriaal self.

• CO2-Lasers: Hierdie lasers werk by 'n lang golflengte van 10,6 mikrometer (μm). Dit val in die mid-infrarooi spektrum, wat onsigbaar is vir die menslike oog.
• Vaselslasers: In teenstelling, produseer vaselslasers lig by 'n baie korter golflengte, gewoonlik rondom 1,07 mikrometer (μm) of 1064 nanometer (nm). Dit val in die naby-infrarooi spektrum.

Hoekom is dit belangrik? Stel jou voor dat jy probeer om 'n glasvenster te gebruik om die hitte van 'n kampvuur te fokus. Die glas kan dalk die hitte (langgolf-infrarooi) blok, terwyl sigbare lig wel deurkom. Net so kan materiale wat volkome deursigtig is vir een golflengte van lig, heeltemal ondeursigtig of absorberend wees vir 'n ander. Dit is die primêre rede waarom 'n lensopstelling vir 'n vesellaser nie in 'n CO2-lasersisteem gebruik kan word nie, en omgekeerd.

Lensmateriaal: Die sleutel tot deursigtigheid en vermogehanteerbare

Die verskillende golflengtes bepaal direk die materiale waaruit die individuele optiese elemente binne die lensopstelling vervaardig moet word. Hierdie keuse beïnvloed koste, duursaamheid en prestasie, veral onder hoë-vermoe-toestande.

• CO2-Laserlense: Die goudstandaardmateriaal vir die optiese elemente in 'n CO2-lensopstelling is Sinkselenied (ZnSe). ZnSe het 'n uiters lae absorpsiekoers by die 10,6 μm-golfwydte, wat die laserenergie toelaat om met minimale verlies en hitte-ontwikkeling deur te gaan. Ander materiale soos Germanium (Ge) en Galliumarsenied (GaAs) word ook gebruik vir spesifieke hoë-vermogen- of gespesialiseerde toepassings. Hierdie materiale is dikwels duurder en kan sensitief wees vir termiese skok.

Veesellaserlense: Die materiaal van keuse vir die optiese elemente in 'n standaard veesellaserlensopstelling is Gesmelt Silika of sintetiese kwarts. Gesmelt Silika bied uitstekende deursigtigheid by die 1μm-golfwydte, hoë termiese stabiliteit en uitstekende weerstand teen termiese lenswerking—'n verskynsel waar die lens opwarm en van vorm verander, wat die straal defokusseer. Dit is ook baie hard en weerstandig teen besoedeling, wat dit duursaam maak vir industriële omgewings.

Optiese Ontwerp: Lensopstelling versus Optiese Elemente

Om die optiese ontwerp te verstaan, moet daar onderskeid gemaak word tussen die volledige "lensopstelling" en die individuele "optiese elemente" daarin. 'n Fokuslens is 'n sisteem, en die implementering daarvan is nie beperk tot een tipe optiese element nie.

CO2-Laser Optika: 'n CO2-laser fokusopstelling kan sowel deurlaatbare (met lense) as weerkaatsende (met spieëls) ontwerpe gebruik. Terwyl ZnSe-lense algemeen is, word weerkaatsende fokusspieëls by baie hoë kragvlakke (byvoorbeeld, verskeie kilowatt) verkies. Dit is dikwels paraboliese spieëls gemaak van koper of molibdeen. Dit is 'n uitstekende voorbeeld waar 'n "CO2-fokuslensopstelling" glad nie noodwendig 'n deurlaatbare lens-element bevat nie; sy kernkomponent kan 'n weerkaatsende spieël wees.

Vesel-Laser Optika: 'n Moderne vesel-lasersnykop is 'n ingewikkelde optiese sisteem. Hierdie lensopstelling bevat gewoonlik verskeie elemente: 'n kollimerende lensgroep, 'n fokusserende lensgroep en 'n beskermende venster. Die kernfokusseerder binne hierdie opstelling word meestal van Gesmelt Silika gemaak weens sy uitstekende algehele eienskappe. Dit is egter noodsaaklik om te verstaan dat hierdie element 'n enkele lens, 'n dubbellens (twee lense wat saamgekleef is), of selfs 'n asferiese lens kan wees, afhangende van die vereiste prestasie. Daarom is die verwantskap tussen 'n "vesel-lensopstelling" en 'n spesifieke "lenselement" nie vas; dit is 'n toegespitsde oplossing.

Toepassingsfokus: Hoekom die Regte Lens Jou Resultate Bepaal

Die golflengteverskil beïnvloed nie net die lens nie; dit bepaal watter materiale die laser doeltreffend kan bewerk.

• CO2-lasers met ZnSe-lense: Die 10,6 μm-golflengte word uitstekend deur nie-metallyse materiale geabsorbeer. Dit maak CO2-lasers, gekoppel met die regte lensopstelling, die oorheersende keuse vir die sny- en graveerwerk van hout, akriliek, plastiek, textiel en keramiek.
• Vesel-lasers met gesmelt-silika-lense: Die 1 μm-golflengte word baie doeltreffender deur metale geabsorbeer. Dit maak die vesel-laserlensopstelling tot die kern van moderne metaalvervaardiging. Dit is die sleutelkomponent wat die sny-, las- en merkwerk van staal, roestvrye staal, aluminium, messing en koper met ongeëwenaarde spoed en energiedoeltreffendheid moontlik maak.

Wat is die verskille in onderhoud tussen CO2-optiek en veseloptiek

Weens die unieke eienskappe van 1064nm nabyn-infrarooi lasers, hul fundamentele straalkwaliteit en kompakte ontwerp, het vesellaser-sny beduidende voordele getoon in verband met verwerkingseffektiwiteit, presisie en koste-doeltreffendheid. Veral geskik vir metaalvervaardigingstoepassings, het vesellaserstelsels die afgelope jare vinnig markaandeel van CO2-lasersnymasjiene oorgeneem. In vergelyking met CO2-lasers, vereis vesellasers laer instandhoudingskoste vir hul kernoptiese komponente en is dit makliker om te vervang. Vervaardigers optimaliseer voortdurend die ontwerp van snykoppe, wat gebruikers in staat stel om onderdele tydig te vervang sonder om interne komponente te beskadig. Byvoorbeeld, die fokus lenslaai en kollimaatlenslaai laat gebruikers toe om vervanginge uit te voer in 'n skoon omgewing sonder die nodigheid van professionele hulp. Egter, as gevolg van die ingewikkelde interne struktuur van die CO2-laser, moet die vervanging van alle optiese komponente ter plaatse deur professionele personeel uitgevoer word, wat nie goedkoop is nie.