لیزرهای حکاکی فلزات

لیزر حکاکی فلزات فایبر - Fiber Laser Marking Machines

لیزرهای حکاکی فلزات

لیزرهای CO2 به دلیل طول موج پرتو لیزر خود (10600 نانومتر) جذب بسیار کمی بروی فلزات دارند به همین دلیل از این سری از لیزرها برای حکاکی فلزات استفاده نمی گردد. ولی لیزرهای Nd:Yag و لیزرهای Fiber با طول موج خروجی (1064 و 1070) نانومتر جذب بسیار بهتری بروی فلزات دارند، به همین دلیل از این سری از لیزرها برای حکاکی فلزات استفاده می گردد.

رابطه بین طول موج لیزر و ضریب جذب در مواد مختلف

لیزرهای حکاکی Nd:Yag با تحریک فلاش لامپ از اولین سری لیزرهای حکاکی فلزات مورد استفاده قرار می گرفتند که بعدا لیزرهای حکاکی Nd:Yag با تحریک دیودی (لیزرهای حکاکی دیود پمپ) جایگزین لیزرهای یاگ فلاش لامپ شدند، بهره خروجی پائین لیزر Nd:Yag، حجم و وزن زیاد دستگاه، مصرف برق بالا، نیاز به تنظیم آینه و نگهداری دوره ای و هزینه های بالای نگهداری از مشکلات این سری از لیزرهای حکاکی بودند. با پیشرفت تکنولوژی لیزر و ساخت لیزرهای فیبرنوری، این نوع لیزر به سرعت جایگزین لیزرهای Nd:Yag گردید، به دلیل:

1- مصرف برق بسیار پائین : حدود 600 وات برای لیزرهای حکاکی 20 و 30 وات فایبر.

2- حجم بسیار کم و پرتابل بودن  این سری از لیزرهای حکاکی

3- طول عمر 100.000 ساعت سورس لیزر فیبر نوری

4- عدم نیاز به تعمیر و تنطیم آینه

5- کیفیت بهتر پرتو لیزر که باعث افزایش کیفیت و دقت حکاکی است

مزایای لیزرهای فیبرنوری باعث شده تا امروزه در بیش از 90% از لیزرهای حکاکی مورد استفاده از سورس لیزر فیبر استفاده گردد.

در حال حاضر شرکت های متعددی در آمریکا، آلمان، انگلیس، چین و… در حال تولید سورس لیزر در توان های مختلف می باشند. و مسلما کیفیت، طول عمر و پایداری سورس های لیزر ساخته شده مشابه نخواهد بود. عامل کلیدی در طول عمر و کیفیت سورس لیزر فیبرنوری، دیودهای لیزر و کابل فیبر نوری می باشد. از مهمترین شرکت های تولید کننده سورس لیزر عبارتند از:

سورس لیزر فایبر

1- شرکت IPG: بزرگترین و بهترین تولید کننده لیزرهای فیبر نوری در توان های 5 تا چند ده کیلووات و در مدل های پیوسته، پالسی، سوپر پالسی و ….

شرکت IPG محصولات خود را در 3 کشور آمریکا، آلمان و روسیه تولید و عرضه می نماید. و در رده مشهورترین سازندگان لیزر فیبر نوری به شمار می آید.

2- شرکت SPI: این شرکت واقه در انگلستان بوده و رنج های مختلفی از لیزرهای فیبرنوری را برای کاربردهای صنعتی تولید می نماید. محصولات این شرکت از کیفیت بالایی بروخوردار هستند.

3- شرکت Raycus: این شرکت اولین و بزرگترین شرکت تولیدکننده سوری لیزر فیبرنوری در توان های 5 تا 10 کیلووات و در مدل های پیوسته، پالسی و … در چین می باشد. محصولات این شرکت هم اکنون از نظر کیفیت، طول عمر و پایداری نتایج قابل قبولی داشته است.

ضمنا به دلیل ساخت سورس لیزر در چین، امکان گارانتی و سرویس دهی بهتری نسبت به سورس های اروپایی برای انها فراهم می باشد.

قابل ذکر است که شرکت های دیگری در چین سورس لیزر فیبر نوری تولید می نمایند که از نظر کیفیت و قیمت نسبت به محصولات شرکت Raycus پائین تر می باشند.

یکی دیگر از بخش های لیزر حکاکی فلزات که تاثیر زیادی بر کیفیت و کسرعت حکاکی دارد، اسکن هد می باشد. اسکن هد از دو عدد موتور استپ یا سروو تسکیل شده که آینه های انتقال دهنده نور لیزر بروی ان قرار دارد، یکی از آینه ها نور را در محور X  و آینه دیگر نور را در محور Y جابه جا می کنند. به دلیل سرعت بالای حرکت موتورها و همچنین دقت موقعیت یابی انها باعث افزایش سرعت حکاکی تا 10000 میلیمتر بر ثانیه گردد. در حال حاضر اسکن هد های بسیار متفاوتی را از نظر کیفیت و سرعت می توان در لیزرهای حکاکی فلزات استفاده نمود.

اصول کار اسکن هد در لیزرهای حکاکی فلزات

در حال حاضر طیف وسیعی از اسکن هدهای بی کیفیت ساخت چین با قیمت 300 تا 500 دلار تا اسکنر آلمانی با قیمت 3000 تا 5000 دلار و یا اسکن هد با کیفیت ساخت چین با قیمت 1000 تا 1500 دلار در ساخت لیزر حکاکی فایبر استفاده نمود.

اختلاف قیمت در اسکن هد های لیزر را می توان در حداکثر سرعت حکاکی واقعی، کیفیت و دقت حرکتی موتورها و همچنین طول عمر آنها جستجو نمود. در اسکن های درجه 2 و 3 چین حداکر سرعت واقعی 2000 میلیمتر بر ثانیه و برای اسکن هد های با کیفیت ساخت چین 3000-4000 میلیمتر بر ثانیه و برای محصولات آلمانی 5000-7000 میلیمتر بر ثانیه است.

یکی دیگر از بخش های مهم تاثیرگذار بر قیمت و کیفیت دستگاه حکاکی لیزر فایبر برد کنترلر آن است. در حال حاضر بهترین تولید کننده بردکنترلر لیزر حکاکی شرکت JCZ می باشد. محصولات این شرکت از تنوع و کیفیت بالایی برخوردار می باشند.

برد کنترلر مورد استفاده در لیزرهای حکاکی فلزات

برخی از شرکت های سازنده دستگاه حکاکی لیزر فایبر از مدل های دیگر بردکنترلر استفاده می نمایند که از قیمت پائین تری داشته و می توانند لیزرهای خود را با قیمت پائین ارائه نمایند.

لنزهای لیزر حکاکی به عنوان آخرین حلقه از مجموعه قطعات کلیدی را در این دستگاه محسوب می شود. کیفیت ساخت لنز و همچنین ابعاد ناحیه کار لنز تاثیر زیادی بروی قطر پرتو لیزر کانونی شده بروی سطح کار دارد. به طور کلی لنز با ابعاد کار کوچکتر قطر لکه کمتری ارائه می دهد که برای برش و یا حکاکی عمیق مناسبتر است.

در حال جاضر لنزهای چینی و سنگاپوری در لیزرهای حکاکی فلزات استفاده می گردد.

نمونه کارهای لیزر حکاکی فایبر