A lézergravírozás technológiájáról
Hogyan dolgozik a lézersugár
Mint azt “A lézersugárról” oldalon már megtárgyaltuk, a lézersugarat alkotó fotonok hullámhossza, terjedési iránya, polarizációja és fázishelyzete is azonos. Ez azt jelenti, hogy, ha egy fókuszlencsével egy pontba fókuszáljuk a sugarat, akkor az azonos fázisban lévő hullámok erősítik egymást, és egy nagyon kis pontban nagyon nagy energiakoncentrációt érünk el.
Ha ezt más mesterséges vagy természetes fényforrás fényével próbálnánk meg, akkor közel sem érhetnénk el ekkora koncentrációt, hiszen a különböző fényforrások általában tág spektrumban sugároznak, az azonos frekvenciájú sugarak fázishelyzete sem azonos, – a polarizáció is más és más, – és a terjedési irány is általában széttartó. Ebből következik, hogy más fénysugarakat nem lehet olyan kis pontba fókuszálni, mint a lézersugarat, és főleg nem is lehet akkora energiasűrűséget elérni.
Amikor egy munkadarab felületére fókuszáljuk a lézersugarat, akkor az a lézersugár hullámhosszától és az anyag fajtájától függően elnyelődhet, áthaladhat, vagy visszaverődhet.
A körülbelül 10.600 nm hullámhosszúságú CO2 lézer például jól elnyelődik a fában, de jóval kevésbé az acélban, – ellenben a tized akkora hullámhosszúságú Nd:YVO4 1064 nm hullámhossza jól elnyelődik az acélban, de kevésbé a fában.
Ha egy anyaghoz megfelelő hullámhosszú a lézerünk, akkor nagy része elnyelődik az anyagban, méghozzá egy nagyon kis pontban és az energia hővé alakul. Ez ismét csak a hullámhossztól és az anyagtól függően többféle hatást eredményezhet. A kisebb hullámhosszúságú Fiber lézer például anyagkivétel nélkül elszínez bizonyos műanyagokat, – míg a nagyobb hullámhosszúságú CO2 lézer olyan nagy hőmérsékletet idéz elő a munkadarab felületének egy nagyon kis pontjában, hogy plazma keletkezik, ami kirobbant, kiéget valamennyi anyagot a munkadarabból. A hatás eléréséhez nagyon-nagyon rövid idő szükséges.
Általában nem csak egyetlen pontot akarunk megmunkálni a gépekkel, hanem nagyobb felületeket vagy hosszabb vonalakat. Ezért a lézersugarat a “Gépkialakítások” oldalon ismertetettek szerint mozgatni kell.
Egy pont megmunkálásához nagyon rövid idő szükséges, de ennek pontos értékét a lézer és az anyag határozza meg. Bár a kölcsönhatás más, mint egy maró vagy fúrógép szerszáma és a munkadarab között, de ugyanúgy nem mindegy az „előtolás” sebessége, – és mechanikus gépeknél a fordulatszám, lézer esetén pedig az „erő” mértéke. Ha ezeket nem a munkadarab anyagának megfelelően választjuk meg, akkor nem lesz megfelelő a munkavégzés. Van olyan anyag, amihez erős lézer kell, hiába megyünk rá egy pontra többször, nem fogunk elérni több változást, – például kő esetén. Más anyagokhoz elég egy gyenge lézer, de nem lehet nagy sebességgel megmunkálni.
Nagyobb sebességhez nagyobb teljesítmény kell, kisebbhez, kisebb. Egy kétszer olyan erős lézer nem jelent kétszer olyan nagy megmunkálási sebességet, vagy kétszer olyan erős hatást változatlan sebesség mellett.
A legtöbb esetben egyedileg kell kikísérletezni a megfelelő erő és teljesítmény értékeket. Ez némi gyakorlás után viszonylag könnyen és gyorsan megy.
Hogyan dolgozik a lézersugár
Mint azt “A lézersugárról” oldalon már megtárgyaltuk, a lézersugarat alkotó fotonok hullámhossza, terjedési iránya, polarizációja és fázishelyzete is azonos. Ez azt jelenti, hogy, ha egy fókuszlencsével egy pontba fókuszáljuk a sugarat, akkor az azonos fázisban lévő hullámok erősítik egymást, és egy nagyon kis pontban nagyon nagy energiakoncentrációt érünk el.
Ha ezt más mesterséges vagy természetes fényforrás fényével próbálnánk meg, akkor közel sem érhetnénk el ekkora koncentrációt, hiszen a különböző fényforrások általában tág spektrumban sugároznak, az azonos frekvenciájú sugarak fázishelyzete sem azonos, – a polarizáció is más és más, – és a terjedési irány is általában széttartó. Ebből következik, hogy más fénysugarakat nem lehet olyan kis pontba fókuszálni, mint a lézersugarat, és főleg nem is lehet akkora energiasűrűséget elérni.
Amikor egy munkadarab felületére fókuszáljuk a lézersugarat, akkor az a lézersugár hullámhosszától és az anyag fajtájától függően elnyelődhet, áthaladhat, vagy visszaverődhet.
A körülbelül 10.600 nm hullámhosszúságú CO2 lézer például jól elnyelődik a fában, de jóval kevésbé az acélban, – ellenben a tized akkora hullámhosszúságú Nd:YVO4 1064 nm hullámhossza jól elnyelődik az acélban, de kevésbé a fában.
Ha egy anyaghoz megfelelő hullámhosszú a lézerünk, akkor nagy része elnyelődik az anyagban, méghozzá egy nagyon kis pontban és az energia hővé alakul. Ez ismét csak a hullámhossztól és az anyagtól függően többféle hatást eredményezhet. A kisebb hullámhosszúságú Fiber lézer például anyagkivétel nélkül elszínez bizonyos műanyagokat, – míg a nagyobb hullámhosszúságú CO2 lézer olyan nagy hőmérsékletet idéz elő a munkadarab felületének egy nagyon kis pontjában, hogy plazma keletkezik, ami kirobbant, kiéget valamennyi anyagot a munkadarabból. A hatás eléréséhez nagyon-nagyon rövid idő szükséges.
Általában nem csak egyetlen pontot akarunk megmunkálni a gépekkel, hanem nagyobb felületeket vagy hosszabb vonalakat. Ezért a lézersugarat a “Gépkialakítások” oldalon ismertetettek szerint mozgatni kell.
Egy pont megmunkálásához nagyon rövid idő szükséges, de ennek pontos értékét a lézer és az anyag határozza meg. Bár a kölcsönhatás más, mint egy maró vagy fúrógép szerszáma és a munkadarab között, de ugyanúgy nem mindegy az „előtolás” sebessége, – és mechanikus gépeknél a fordulatszám, lézer esetén pedig az „erő” mértéke. Ha ezeket nem a munkadarab anyagának megfelelően választjuk meg, akkor nem lesz megfelelő a munkavégzés. Van olyan anyag, amihez erős lézer kell, hiába megyünk rá egy pontra többször, nem fogunk elérni több változást, – például kő esetén. Más anyagokhoz elég egy gyenge lézer, de nem lehet nagy sebességgel megmunkálni.
Nagyobb sebességhez nagyobb teljesítmény kell, kisebbhez, kisebb. Egy kétszer olyan erős lézer nem jelent kétszer olyan nagy megmunkálási sebességet, vagy kétszer olyan erős hatást változatlan sebesség mellett.
A legtöbb esetben egyedileg kell kikísérletezni a megfelelő erő és teljesítmény értékeket. Ez némi gyakorlás után viszonylag könnyen és gyorsan megy.