Лазерные трубки для станков ЧПУ

Лазерно-гравировальное оборудование с программным управлением предназначено для резки различных материалов и нанесения изображений на поверхность изделий и заготовок. Для обработки металлов и пластиков используют оптоволоконные лазерные станки, со всеми остальными материалами (от ткани до дерева) работают газовые лазеры, о которых и пойдет речь.

Стеклянные колбы для лазерных трубок импортируются из Германии и изготавливаются по специальной технологии, гарантирующей герметичность изделия

Лазерная трубка: конструкция и принцип работы

Формирование луча в CO2 лазерах происходит в стеклянной газовой трубке, которая и является самым главным устройством в станке. Излучатель имеет несколько контуров, изолированных друг от друга и герметично запаянных. В одном отсеке, расположенном в центре, находится смесь из нескольких газов (CO2, He и N2), способных создавать фотоны под действием электроразрядов. Источником импульсов выступают электроды, заведенные внутрь отсека и подключенные к высоковольтному блоку питания. Там же, в контуре с газами, находятся оптические резонаторы (два зеркала, одно из которых полупрозрачное), предназначенные для разгона частиц с целью придания им мощности и скорости. Полупрозрачное зеркало служит точкой выхода потока из трубки, после чего он проходит через систему отражающих зеркал и попадает на специальную линзу, фокусирующую его в тонкий луч. Для придания дополнительной мощности и ускорения процесса разгона фотонов на внутреннюю стенку отделения с газосмесью нанесено катализирующее напыление из серебра, а мощность излучения можно настраивать, регулируя резонаторы.

Создание лазерного потока — это высокотемпературный процесс, так как формирование частиц сопровождается интенсивным тепловыделением. Излишний перегрев очень вреден для газов, которые начинают разлагаться, обедняя смесь, поэтому для своевременного охлаждения газового контура вокруг него циркулирует жидкость, заполняющая второй отсек. Вода поступает в трубку и вытекает из нее через специальные отводы к которым подсоединены шланги. Охлаждение жидкости происходит в емкости, входящей в систему терморегуляции.

Различия газоразрядный лазерных излучателей

Несмотря на то, что конструктивно и визуально все газовые трубки одинаковые, есть несколько ключевых параметров, по которым они различаются:

Мощность

Основной фактор, определяющий возможности трубки в плане обработки материалов и сферу применения. Мощность самых слабых излучателей не превышает 35-40 Вт. Такие устройства используются больше для гравировки либо для handmade творчества (аппликации и игрушки из фетра, конструкторы из фанеры, бумажные открытки и т. д.), так как качественно резать более толстые материалы они не в состоянии. Среднемощные трубки имеют рабочий диапазон 70-100 Вт и одинаково успешно гравируют и режут материалы (если говорить о фанере, то толщина листа не должна превышать 12 мм, для оргстекла допускается увеличение этого параметра до 15 мм). Станки, оснащенные такими трубками, можно встретить практически на любом не крупном предприятии. Профессиональные излучатели демонстрируют до 200 Вт на максимальных режимах и применяются для резки толстых материалов в промышленных масштабах.

Эксплуатационный период

Параметр, влияющий на продолжительность работы трубки. Минимальный срок эксплуатации устройств составляет 3000 часов, максимальный, гарантированный производителем, доходит до 10000 часов, а при бережном использовании может даже превысить эту цифру. Для этого необходимо следить, чтобы трубка не перегревалась, подключать подходящие блоки розжига и по возможности не использовать трубку на максимальных режимах.

Габариты

Длина трубки может варьироваться от 700 мм до 2050 мм. Самые маленькие имеют также и меньший диаметр (50-60 мм), в то время как стандартный для всех остальных составляет 80 мм. Небольшие излучатели устанавливают преимущественно в лазерные граверы или компактные настольные станки для резки.

Помимо этого лазерные трубки могут отличаться системой крепления контактных проводов (болтовая, метод пайки), наличием или отсутствием системы принудительного охлаждения резонаторов и силиконовых защитных колпачков.

Материалы для работы с лазерными трубками

Как уже упоминалось, газовые излучатели работают с неметаллами, что обусловлено длиной волны лазера, который отражается от металлических поверхностей. Все остальные материалы лазерный луч обрабатывает качественно и быстро. В список подходящего для работы сырья входят:

• бумага и картон;
• все виды древесных материалов, включая шпон;
• паронит, ферронит, резина, поролон, пенопласт;
• керамика, мрамор, гранит, кожа натуральная и искусственная (эти материалы используются для гравировки);
• ткани, меха, нетканые материалы;
• пластики за исключением ПВХ (выделяет токсичные пары при термообработке).

Бумага представляет собой довольно сложный материал для фигурной резки, так как склонна рваться и сминаться, однако, лазерный луч в состоянии вырезать на ней тончайшие ажурные узоры, сохранив поверхность в целостности

Область применения лазерных трубок

Резка и гравировка материалов с использованием лазерного луча является самой точной и экономически эффективной, поэтому сфера применения станков, оснащенных газоразрядными трубками, очень обширна и включает в себя такие области, как:

• мебельное производство;
• легкую промышленность;
• производство трафаретов;
• рекламный бизнес и интерьерный декор;
• упаковочную промышленность;
• изготовление уплотнительных прокладок;
• ритуальные услуги;
• отрасль по производству сувенирных изделий, магнитов, открыток, визиток, шильд и т. д.