Lazerin endüstri ve günlük hayatta sıklıkla kullanılan bir teknoloji haline gelmesiyle pek çok teknik terim de yaşantımıza girmeye başlamıştır. Günlük hayatta çoğunlukla birbirleri yerine hatta yanlış olarak kullanılmaya başlayan bu kavramlar lazer sistemlerinin farklı lazer kaynağı kullanması ve farklı dalga boylarında ışınlar üretmesini ifade etmektedirler.
Bugün blog yazımızda endüstride karşımıza çıkan ışın üretiminde kullandıkları kaynağa göre lazer sistemlerinden bahsedeceğiz. Öncelikle günlük hayatta sıklıkla karıştırılan galvo ve fiber meselesine çok derinlemesine girmeden basit bir şekilde değinelim. Galvo lazerde 'galvo' kısmı mercek tertibatı ile ilgili olup lazer kaynağını niteleyen bir tanımlama değildir. Bir galvo lazer CO2 veya Fiber lazer kaynağına sahip olabilir!
Fiber Kablo ve Fiber Lazer Meselesi, Nedir bu Fiber bilmecesi!
Fiber terimini birçok farklı lazer literatüründe göreceksiniz ve bu terimin nasıl kullanıldığını bilmek önemlidir.
Sektörümüz için fiber kablo lazer ışığını taşıyan bir kablo'dur. Bir Fiber lazer ise lazer ışığını oluşturur ve onu taşır. (Fiber Lazerde bu ayrıma daha fazla değineceğiz.)
Çoğu DPSS, YAG ve YVO lazer sistemi, ışığı diyottan kristale veya kristalden çıkış aynasına ve galvo merceğine iletmek için bir tür optik olarak saf fiber kablo kullanır. Optik olarak saf bu kablo bir fiber kablo olsa da, lazer mekanizması olarak değil, yalnızca bir taşıma mekanizması olarak kullanılır.
Bu basit bilgiye değindikten sonra lazer kaynaklarına göre endüstride sıklıkla kullanılan lazer sistemlerine değinelim:
Nd: YAG - Neodymium: Yttrium Aluminum Garnet
İki ana YAG lazer türü; YAG kristaline iletilen ve daha sonra bir lazer ışını çıkışı üreten ışık kaynağını veya enerjiye göre tanımlanan Flaş Lambasıyla Pompalanan YAG lazerler ve Diyotla Pompalanan YAG lazerlerdir.
Diyot pompalı YAG lazerler, Diyot Pompalı Katı Hal (DPSS) lazerleri olarak adlandırılır.
Bazı YAG lazerlerinde pompalama yöntemi olarak son derece yüksek güçlü flaş lambaları kullanılır. Flaş lambaları pompalama eski bir teknolojidir ve çoğu markalama uygulamasında diyot pompalama ile değiştirilmiştir.
YAG lazerleri tipik olarak, bazı katkılı plastikler ve bazı seramikler dahil olmak üzere metal içeren uygulamalarda kullanılır. Genellikle ahşap, mantar ve deri gibi organik malzemeler ile çalışmakta kullanılmazlar.
Nd: YVO4 - Neodymium: Yttrium Vanadate
Nd: YVO4 veya "vanadat" lazer, neredeyse tamamen aynı dalga boyunda lazer yapması bakımından Nd: YAG lazerine benzer. Vanadat lazer, YAG lazer ile aynı dalga boylarında yayarken, malzemelerle farklı şekilde etkileşime girmesine izin veren farklı darbe özelliklerine sahiptir. Vanadat lazerler, YAG veya fiber lazerler ile aynı güç seviyelerini koruyamazlar ve çoğu Vanadat lazeri genellikle sadece 5 ila 20 watt'lık daha düşük güç seviyelerinde bulunur (20 watt'lık bir Vanadat lazerin gücü çoğu metalde 20 watt fiber lazer ile aynı sonuçları vermez ).
Vanadat lazerlerin orijinal olarak YAG lazerlerine göre sahip oldukları avantajlardan biri, lazerlemede çok daha verimli olmaları ve flaş pompalı lazerlerden çok daha güvenilir olmaları. Bu, markalama endüstrisine girişlerini bazı uygulamalar için uygun hale getirdi. Ayrıca geleneksel YAG lazerlerinden daha kolay üretilebiliyor ve daha ucuza satılabiliyorlardı. Bu nedenle o kadar güçlü olmasalar da, düşük sistem fiyatı ve yeterli performansın birleşiminin bazı alıcılar için çekici olduğu bazı markalama uygulamaları vardı. Fiber lazerlere göre çok fazla bir fiyat avantajına sahip olmadıkları ve ayrıca fiber lazerlerin gücünden de yoksun oldukları için endüstriyel markalama pazarında niş bir ürün olarak kalacakları umulmaktadır.
Vanadat lazer tipik olarak bir fiber optik kablo aracılığıyla iletilir, ancak bir fiber lazerin aksine, kablo lazerleme ortamı değildir. Yalnızca ışını iletmek için kullanılır. Hem ışını oluşturmak hem de iletmek için bir fiber lazer kablosu kullanılır. YAG lazer gibi. Vanadat Lazerde aşırı termal sorunlar olmadan boşluktaki bir kristal tarafından lazer üretilir.
Fiber Lazerler
Fiber lazer, markalama, delme ve kesme uygulamaları için kullanılan nispeten yeni bir lazer sınıfıdır. Fiber lazerde telekomünikasyonda kullanılan fiber optiğe benzer bir fiber optik kablo bulunur. Lazer ışını, elyafa emprenye edilmiş (katkılı) Ytterbium ile üretilir. Bir diyot lazeri (YAG lazerlerinde kullanılan aynı tip diyot pompaları), Yterbiyumu uyarmak ve lazer ışını üreten zincirleme reaksiyonu başlatmak için katkılı fiberin ucuna pompalanır. Tüm kablo büyük bir lazer üretim alanıdır.
Bir fiber lazerdeki Ytterbium'un, YAG ve YVO kristallerinde bulunan Yttrium'dan farklı bir element olduğuna dikkat edin.
Fiber Lazerler, YAG'lere benzer kızılötesi aralıkta yaklaşık 1055 nm ila 1070 nm ışın yayar. Yakın zamana kadar, fiber lazer darbeli değil, yalnızca sürekli dalga (CW) modunda mevcuttu. Bu, uygulamalar öncelikle siyah karbon dolgulu plastiğin fiber lazerlerle çok iyi markalanması, entegre devrelerin markalanması faydaları ile sınırlı idi. Epilog FiberMark'taki IPG lazer gibi daha yeni darbeli modeller daha önce CW (sürekli dalga) fiber lazerin yeteneklerinin dışında kalan metaller ve diğer malzemeler üzerinde markalama yapabilir hale geldi. Darbeli lazerin darbe başına yüksek enerjisi, metal üzerinde markalamayı mümkün kılar.
Diyotlar
Bu bölümün başlarında fiber lazerde kullanılan diyotların YAG lazerlerde kullanılan diyotlarla aynı olduğunu belirtmiştik. Bu, şu soruyu akla getiriyor: "Eğer aynı diyotlarsa, neden fiber lazerdekiler beklenen ömür 100.000 saat ve YAG lazerlerdekilerde beklenen ömür genellikle sadece 10.000 ile 20.000 saat arasında oluyor?". Bu iyi bir soru çünkü bunlar aynı diyotlar!
Bunun cevabı, belirtilen yaşam sürelerinin bazen diyotlar için bazen de sistemler için olduğu ve literatürde neyin ne olduğu her zaman netlik kazanmadığıdır. YAG sistemleri söz konusu olduğunda, 10.000 ila 20.000 saatlik MTBF oranları muhtemelen sadece diyotlar için değil, sistem içindir. YAG lazerler, hatta DPSS lazerler bile nispeten karmaşık mekanik sistemlerdir ve başarısız olabilecek birçok şey vardır. YAG sistemlerindeki arızaların önemli bir nedeni, genellikle katı bir kristalin ışımaya geçmesinin doğasında bulunan termal problemlerle ilgilidir. YAG sistemlerinde üretilen çok fazla enerji (ısı) vardır ve bu fazlalık YAG kristalini, ayna hizalamasını ve diyotların kendilerini etkiler.
Fiber lazerler mekanik olarak YAG lazerler kadar karmaşık değildir ve bir fiber lazerde aynı ısı birikimi yoktur, bu nedenle bir fiber lazer sisteminin ömrü normalde YAG sistemininkinden çok daha uzundur.
Epilog Laser, metal markalama serilerinde Fiber Lazer sistemleri kullanmaktadır.
Epilog Laser Fiber Lazer Serileri
CO2 Lazerler
CO2 Lazer, günümüzde mevcut olan diğer en yaygın endüstriyel lazerdir. CO2 lazer teknolojisi çoğunlukla deri, ahşap, akrilik, karton ve kumaşlara kadar kesim için kullanılır. Markalama uygulamaları için daha düşük güçlü CO2'ler mevcuttur. CO2 lazer esasen radyo frekanslı olarak elektrikle uyarılması sonucu lazer ışını oluşturan CO2 gazı dolu bir tüp içeren bir gaz lazeridir.
CO2 lazer 10.600 nm'de ya da YAG'nin dalga boyunun on katı büyüklüğünde ışın yayar. Bu, CO2 lazerin malzemeler ile YAG lazerden neden farklı etkileşime girdiğini açıklamaktadır. CO2 lazerler bazı plastikler, boyalı metaller, ahşap ve deri gibi organik maddeler üzerinde markalama yapmak için kullanılır.
Epilog Laser sistemleri ürün yelpazesinin çoğunu ahşap, deri, pleksi, abs gibi ürünler üzerine markalama ve kesim yapılmasını sağlayan metal hava soğutmalı CO2 lazer tüplü sistemlerden oluşmaktadır.
Epilog Laser tüm CO2 serilerinde patentli Waveguide teknolojisi Metal / Seramik sandviç panel hava soğutmalı tüp serilerini üretip kullanmaktadır.
Comments