फाइबर और CO2 लेजर लेंस के बीच अंतर

परिचय: आपके लेजर प्रणाली का दिल

प्रत्येक उच्च-परिशुद्धता लेजर कटिंग और वेल्डिंग मशीन के मूल में एक महत्वपूर्ण घटक होता है: फोकसिंग लेंस असेंबली। यह ऑप्टिकल प्रणाली शक्तिशाली लेजर बीम को लेती है और उसकी ऊर्जा को एक अत्यंत छोटे, तीव्र बिंदु में केंद्रित करती है, जिसके कारण लेजर धातु को इतनी सटीकता से काट या वेल्ड कर सकता है। हालाँकि, सभी लेजर एक समान नहीं होते हैं, और इसलिए उनकी लेंस असेंबली भी नहीं होती है। फाइबर लेजर लेंस के लिए, विभिन्न लेजर कटिंग हेड निर्माता ऑप्टिकल पथ और संरचना के लिए अलग-अलग डिज़ाइन रखते हैं, भले ही उनका व्यास और फोकल लंबाई समान हो सकता है। जैसे कि CO2 फोकसिंग लेंस के लिए, आकार, व्यास, किनारे की मोटाई, फोकल लंबाई वे मुख्य पैरामीटर हैं जिन्हें सभी उपयोगकर्ताओं को खरीदने से पहले जानना आवश्यक होता है।

मूलभूत अंतर: यह सभी तरंगदैर्ध्य के साथ शुरू होता है

इन दोनों लेंस को अलग करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक लेजर प्रकाश का तरंगदैर्ध्य है जिसके साथ वे काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। तरंगदैर्ध्य, माइक्रॉन (μm) या नैनोमीटर (nm) में मापा जाता है, जो प्रकाश की पदार्थ, लेंस की सामग्री सहित, के साथ बातचीत करने के तरीके को निर्धारित करता है।

• CO2 लेजर: ये लेजर 10.6 माइक्रॉन (μm) के लंबे तरंगदैर्ध्य पर काम करते हैं। यह मध्य-अवरक्त स्पेक्ट्रम में है, जो मानव आंख के लिए अदृश्य है।
• फाइबर लेजर: इसके विपरीत, फाइबर लेजर 1.07 माइक्रॉन (μm) या आमतौर पर लगभग 1064 नैनोमीटर (nm) के बहुत छोटे तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश उत्पन्न करते हैं। यह निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम में है।

इसका क्या महत्व है? कल्पना कीजिए कि आप एक कैंपफायर की गर्मी को केंद्रित करने के लिए एक कांच की खिड़की का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। कांच दृश्यमान प्रकाश को तो पार करने देगा, लेकिन गर्मी (लंबी-तरंग इन्फ्रारेड) को अवरुद्ध कर सकता है। इसी तरह, एक तरंगदैर्ध्य के प्रकाश के लिए पूरी तरह से पारदर्शी सामग्री दूसरे के लिए पूरी तरह अपारदर्शी या अवशोषक हो सकती है। यही मुख्य कारण है कि एक फाइबर लेजर लेंस असेंबली का उपयोग CO2 लेजर प्रणाली में नहीं किया जा सकता, और न ही इसके विपरीत।

लेंस की सामग्री: पारदर्शिता और शक्ति संभालने की कुंजी

विभिन्न तरंगदैर्ध्य सीधे लेंस असेंबली के भीतर ऑप्टिकल तत्वों के निर्माण के लिए आवश्यक सामग्री को निर्धारित करते हैं। यह चयन लागत, स्थायित्व और उच्च-शक्ति परिस्थितियों में प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

• CO2 लेज़र लेंस: CO2 लेंस असेंबली में ऑप्टिकल तत्वों के लिए स्वर्ण-मानक सामग्री जिंक सेलेनाइड (ZnSe) है। ZnSe का 10.6μm तरंगदैर्ध्य के लिए अत्यंत कम अवशोषण दर होता है, जिससे लेज़र ऊर्जा न्यूनतम हानि और ऊष्मा उत्पादन के साथ गुजर सकती है। जर्मेनियम (Ge) और गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) जैसी अन्य सामग्री का उपयोग विशिष्ट उच्च-शक्ति या विशेष अनुप्रयोगों के लिए भी किया जाता है। ये सामग्री अक्सर अधिक महंगी होती हैं और तापीय आघात के प्रति संवेदनशील हो सकती हैं।

फाइबर लेज़र लेंस: मानक फाइबर लेज़र लेंस असेंबली में ऑप्टिकल तत्वों के लिए चुनी गई सामग्री फ्यूज्ड सिलिका या सिंथेटिक क्वार्ट्ज होती है। फ्यूज्ड सिलिका 1μm तरंगदैर्ध्य के लिए उत्कृष्ट पारदर्शिता, उच्च तापीय स्थिरता और तापीय लेंसिंग के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है—एक ऐसी घटना जिसमें लेंस गर्म हो जाता है और आकार बदलकर बीम को डिफोकस कर देता है। यह बहुत कठोर और संदूषण के प्रति प्रतिरोधी भी होता है, जो इसे औद्योगिक वातावरण के लिए टिकाऊ बनाता है।

ऑप्टिकल डिज़ाइन: लेंस असेंबली बनाम ऑप्टिकल तत्व

ऑप्टिकल डिजाइन को समझने के लिए पूर्ण "लेंस असेंबली" और उसके अंदर के व्यक्तिगत "ऑप्टिकल तत्वों" के बीच अंतर करना आवश्यक है। फोकस लेंस एक प्रणाली है और इसका कार्यान्वयन किसी एक प्रकार के ऑप्टिकल तत्व से बंधा नहीं है।

CO2 लेजर ऑप्टिक्स: CO2 लेजर फोकसिंग असेंबली ट्रांसमिसिव (लेंस का उपयोग करके) और रिफ्लेक्टिव (मिरर्स का उपयोग करके) दोनों डिजाइनों का उपयोग कर सकती है। जबकि ZnSe लेंस आम हैं, बहुत उच्च शक्ति स्तरों (जैसे, कई किलोवाट) पर, परावर्तक फोकस करने वाले दर्पण पसंद किए जाते हैं। ये अक्सर तांबे या मोलिब्डेनम से बने पैराबोलिक दर्पण होते हैं। यह एक प्रमुख उदाहरण है जहां एक "CO2 फोकसिंग लेंस असेंबली" में अनिवार्य रूप से एक ट्रांसमिसिव लेंस तत्व नहीं होता है; इसका मुख्य घटक एक परावर्तक दर्पण हो सकता है।

फाइबर लेजर ऑप्टिक्स: एक आधुनिक फाइबर लेजर कटिंग हेड एक जटिल ऑप्टिकल प्रणाली है। यह लेंस असेंबली आमतौर पर कई तत्वों से बना होता है: एक समांतरक लेंस समूह, एक फोकसिंग लेंस समूह और एक सुरक्षा खिड़की। इस असेंबली के भीतर मुख्य फोकसिंग तत्व आमतौर पर फ्यूज्ड सिलिका से बना होता है क्योंकि इसके उत्कृष्ट समग्र गुण होते हैं। हालाँकि, यह समझना महत्वपूर्ण है कि यह तत्व एकल लेंस, डबलट (दो लेंस जो एक साथ चिपके होते हैं), या यहां तक कि एस्फेरिकल लेंस भी हो सकता है, आवश्यक प्रदर्शन के आधार पर। इसलिए, "फाइबर लेजर लेंस असेंबली" और एक विशिष्ट "लेंस तत्व" के बीच संबंध निश्चित नहीं है; यह एक अनुकूलित समाधान है।

अनुप्रयोग केंद्र: सही लेंस आपके परिणामों को कैसे परिभाषित करता है

तरंगदैर्ध्य में अंतर केवल लेंस को ही प्रभावित नहीं करता; यह निर्धारित करता है कि लेजर किन सामग्रियों को कितनी दक्षता से संसाधित कर सकता है।

• ZnSe लेंस के साथ CO2 लेजर: 10.6μm तरंगदैर्ध्य गैर-धातुकीय सामग्री द्वारा उत्कृष्ट रूप से अवशोषित होता है। इससे लकड़ी, एक्रिलिक, प्लास्टिक, कपड़े और सिरेमिक को काटने और उत्कीर्णन करने के लिए सही लेंस असेंबली के साथ CO2 लेजर श्रेष्ठ विकल्प बन जाते हैं।
• फ्यूज्ड सिलिका लेंस के साथ फाइबर लेजर: 1μm तरंगदैर्ध्य धातुओं द्वारा बहुत अधिक दक्षता से अवशोषित होता है। इससे आधुनिक धातु निर्माण के लिए फाइबर लेजर लेंस असेंबली इसका केंद्र बन जाती है। यह स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्युमीनियम, पीतल और तांबे को अतुल्य गति और ऊर्जा दक्षता के साथ काटने, वेल्डिंग और मार्किंग को सक्षम करने वाला मुख्य घटक है।

CO2 ऑप्टिक्स और फाइबर ऑप्टिक्स के लिए रखरखाव में क्या अंतर हैं

1064nm नियर-इन्फ्रारेड लेज़रों के अद्वितीय गुणों, उनकी मूल बीम गुणवत्ता और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन के कारण, फाइबर लेज़र कटिंग ने प्रसंस्करण दक्षता, सटीकता और लागत प्रभावशीलता में महत्वपूर्ण लाभ दिखाए हैं। धातु निर्माण अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त, फाइबर लेज़र प्रणालियों ने हाल के वर्षों में CO2 लेज़र कटिंग मशीनों से बाजार हिस्सेदारी तेजी से हासिल की है। CO2 लेज़रों की तुलना में, फाइबर लेज़रों को उनके मुख्य ऑप्टिकल घटकों के लिए कम रखरखाव लागत की आवश्यकता होती है और उन्हें बदलना आसान होता है। निर्माता लगातार कटिंग हेड डिज़ाइन को अनुकूलित कर रहे हैं, जिससे उपयोगकर्ता आंतरिक घटकों को नुकसान पहुंचाए बिना समय पर भागों को बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, फोकसिंग लेंस ड्रॉअर और कोलिमेटिंग लेंस ड्रॉअर उपयोगकर्ताओं को पेशेवर सहायता की आवश्यकता के बिना एक स्वच्छ वातावरण में प्रतिस्थापन करने की अनुमति देता है। हालाँकि, CO2 लेज़र की जटिल आंतरिक संरचना के कारण, सभी ऑप्टिकल घटकों का प्रतिस्थापन स्थल पर पेशेवरों द्वारा ही किया जाना चाहिए, जो सस्ता नहीं है।