Лазерный луч - это режущая сила станка. Именно он, воздействуя на поверхность материала, испаряет его частицы.
Луч возникает в лазерной трубке из атомов углекислого газа, неона и гелия - газов, которые находятся в трубке. Кроме того, сквозь неё протекает вода из системы охлаждения.
В крайних частях трубки расположены два зеркала - полупрозрачное и глухое. Между ними проходят несколько лучей света, преобразуясь из электрической энергии в световую. При производстве лазерной трубки самый мощный пучок настраивают на центр полупрозрачного зеркала на выход. Но об этом позже.
Мощность выходного пучка измеряется калориметром. Основной пучок света распадается на несколько мод. Это явление называется многомодовостью. При ней невозможно получить расчётную мощность в одной точке.
Пространство между зеркалами, где атомы газа под действием энергии переходят в возбуждённое состояние и излучают фотоны, приобретая свойства лазера, является резонатором в лазерной трубке.
Резонатор - это основа лазера. Его размеры жёстко связаны с длиной волны излучения. В частности, длина резонатора должна быть кратна половине длины излучения.
Далее лазерный луч движется по оптическому тракту - это расстояние, которое он проходит с момента возникновения до рабочей поверхности материала.
На своём пути луч преодолевает ещё одно, третье, зеркало и попадает на фокусирующую линзу. Именно она определяет его фокусное расстояние и, как следствие, толщину реза.
Кроме того, толщина реза зависит от мощности лазерного луча. В этой статье мы расскажем о том, почему луч может потерять свою мощность, и как этого избежать.
Итак, перечислим основные причины потерь мощности лазера:
Неисправность лазерной трубки
Мощность лазерного луча зависит от мощности трубки. У каждой лазерной трубки есть своя максимальная и минимальная мощность. Имейте ввиду, что трубка является расходным элементом и имеет свой срок службы.
Если лазерный луч слабеет и теряет свою мощность, возможно, трубка начинает выходить из строя.
Чтобы трубка прослужила максимально долго, не рекомендуется использовать трубку на максимальной мощности. Оптимальный вариант это 60-70 % от мощности трубки, но не более 85 %. Это позволит продлить срок службы трубки максимально.
Важно соблюдать технические условия эксплуатации лазерной трубки. Их можно запросить у нашей сервисной службы. Эти правила помогут вам увеличить ресурс работы трубки.
Плохая модовость
Мы уже писали о том, что такое мода. Так вот, когда луч доходит до своей конечной точки - материала, он оставляет на нём след. Смотрите на схеме, как могу выглядеть различные варианты моды.
Например, во втором ряду слева видно, что лазер оставляет след только по краям точки, но не оказывает никакого воздействия на её центральную часть. Соответственно так же неравномерно будет прожигаться материал.
Моду можно сравнить с освещением от фонаря. Если его световой пучок качественный, то луч распространится далеко и будет равномерным. Точно так же и мода.
Узнать, какая у вас мода, можно если выстрелить в материал из трубки и посмотреть на след. О том, как это делается, смотрите в видео.
Если мода плохая, теряется мощность лазерного луча и, как следствие, качество резки ухудшается. Но это заметно не на каждом материале и не всегда критично.
Для каких материалов мода важна?
Для резки твёрдых материалов с высокой плотностью, например, таких как фанера, мдф и др. Эти материалы разрежутся только под воздействием интенсивного лазерного луча с высоким сопротивлением. При плохой моде луч будет рассеяным, и его мощности не хватит для резки твёрдых материалов.
Для каких материалов мода не важна?
Для мягких материалов, таких, как экструзионный пенополистирол
Ткань
Вата
На резку этих материалов вид моды не повлияет.
Мода зависит от качества лазерной трубки. Если она плохая, значит, трубка бракованная. Мы всегда следим за этим показателем, наши лазерные трубки проходят тройной контроль качества.
Ведь мы являемся официальным поставщиком таких брендов, как Reci, Lasea и Yongli.
Это практически сводит к нулю риск возникновения проблем с модой и мощностью лазерного луча. Но между трубками разных брендов есть различия. Подробнее об этом в другой статье.
Сбит резонатор
Мы уже писали что такое резонатор и о том, что его надо настраивать. Это необходимо, чтобы лазерный луч идеально точно и ровно попадал в фокусирующую линзу станка. Поэтому зеркала в задних частях трубки отклоняются под определённым углом. Этот процесс называется юстировкой.
Но бывают такие ситуации, когда резонатор сбит или станок отюстирован плохо. Тогда в некоторых положениях лазерный луч будет неправильно попадать на фокусирующую линзу, и резка будет осуществляться некорректно.
Если вам кажется, что луч недостаточно мощный, но вы убеждены в исправности трубки, первое, что нужно проверить - качество юстировки.
Грязная оптика
При резке материал зачастую коптит и искрится, и на линзу попадают частицы сажи.
Таким образом, луч через линзу проходит не полностью, что сокращает его мощность и качество резки. Поэтому нужно следить за чистотой оптики - и линз и зеркал. Подробнее об этом в другой статье.
Вышел из строя блок розжига
Его ещё называют блоком питания станка. От него подаётся электроэнергия в лазерную трубку, заставляя её и станок работать. Если ваш блок розжига вышел из строя, на нашем сайте вы можете выбрать новый (комплектующие всегда есть в наличии ).
Неправильное охлаждение
Мы уже писали о том, что в лазерной трубке есть специальная ёмкость, подключенная к системе охлаждения - чиллеру. Когда в трубку подаётся электроэнергия, преобразующаяся в световую, выделяется много тепла.
Охлаждение трубки просто необходимо. Ведь если эксплуатировать её при высоких температурах, она потеряет свою мощность. Это может произойти при неправильном охлаждении в ряде случаев:
Проблемы с чиллером
Чиллер не справляется или вышел из строя. Чтобы он работал максимально долго, рекомендуется его наполнять только чистой дистиллированной водой.
Бывают такие случаи, когда вместо чиллера устанавливают различные самодельные конструкции, например, тазик с водой. Мы не рекомендуем так делать.
Подробнее о причинах неисправности и в чём недостатки самодельных систем охлаждения мы расскажем в статье - "как не допустить неисправность чиллера ".
Большое рабочее поле
От него зависит расстояние, которое лазерный луч проходит от источника до места резки. Чем оно больше, тем сильнее луч рассеивается, теряя свою мощность. При этом, диаметр лазерного пятна увеличивается, что не есть хорошо. Ведь это говорит о том, что лазерный пучок рассеяный и не такой мощный, как на выходе из трубки.
К примеру, если длина вашего рабочего поля 1300 мм, это незначительно отразится на мощности луча и его диаметре. Но вот с рабочим полем, начиная от 1600 мм луч будет резать ощутимо слабее. В станках с таким рабочим полем трубка, как правило, ставится в портал и движется вместе с ним.
Таким образом, оптический тракт луча сокращается, а лазер воздействует на материал с большей мощностью и качественнее.
Если после прочтения статьи у вас остались вопросы о том, почему мощность лазерного луча теряется, просто напишите нам об этом - написать.
А чтобы разобраться в проблеме, рекомендуем вам пройти диагностику - протестировать лазерную трубку, блок розжига и другие комплектующие.