Gravatorul laser CO2 este un aparat complex care combina (1) un sistem mecanic de precizie cu (2) un sistem optic de taiere cu laser, toate comandate de (3) un sistem electronic computerizat. Pentru ca pe piata sunt aparate aparent similare la toate categoriile de pret, voi face aici o departajare tehnica, pentru ca pentru un necunoscator ele par sa fie la fel si sa faca acelasi lucru.
(1) Sistemul mecanic
Intai de toate cel mai important lucru este șasiul/structura. O structura care nu este rigida poate sa se deformeze sau sa se contorsioneze usor in timp si asta va duce la erori, pierderea pasilor si/sau decalibrarea sistemului optic. Ca atare, daca doua utilaje par identice, alege-l pe cel care e mai greu.
Tot la capitolul mecanica intra prtea de miscare a aparatului. In general la gravatoarele laser miscarea e realizata de niste motoare (pas cu pas sau, uneori, servomotoare) care angreneaza niste curele dintate si misca pe doua axe capul de taiere (cel prin care iese raza laser). Pentru miscare/culisare sunt necesare niste ghidaje. Acestea pot fi bare rotunde (ieftin si prost)
sau ghidaje liniare prismatice. Uneori, mai rar, e un sistem cu doua bare rotunde combinat cu niste role, cu ajustare excentrica. E un sistem bun, dar complicat, daca se poate l-as evita. Cel mai bun si cel care asigura rigiditate optima este sistemul cu ghidaje liniare prismatice si patine cu bile recirculabile.
(2) Sistemul optic de taiere cu laser.
Acesta este compus din urmatoarele componente:
- Sursa de inalta tensiune
- Tubul laser
Cele mai bune (care se gasesc in acest moment pe piata) sunt tuburile RECI. Nu sunt reci, in sensul de temperatura ci sunt produse de firma RECI Beijing si marca lor este RECI. Sunt de departe cele mai stabile, au lentila de focalizare primara de foarte buna calitate si de multe ori rezista in productie si cate 5 ani. Pretul e mai piperat, dar merita fiecar banut. Raza pe care o produc este stabila, constanta si foarte subtire.
In esalonul secund vin marcile Yongli, SPT si EFR cu tuburi de buna calitate. Pot fi o alegere buna daca bugetul este limitat.
Ultima categorie sunt tuburile knock-off, Ruici, Ruixi, Vevor sau pur si simplu fara marca. Sunt de evitat, intrucat nu se stie niciodata cat timp vor functiona, sunt deseori instabile, au optica slaba si produc o raza cu grosime mai mare.
- Oglinzile de reflexie
Oglinzile sunt, in mod tipic, de doua feluri, fie din molibden (Md) fie din Aur-Siliciu (SiAu). Se gasesc mai multe calitati de oglinzi si alegerea lor este foarte importanta pentru a obtine un rezultat bun la taiere.
Pentru ca raza laser trebuie sa se reflecte in (minimum) 3 oglinzi dupa ce pleaca din tub inseamna ca, invariabil, vor exista niste pierderi optice de la capatul tubului si pana la material. Cat de mari sunt aceste pierderi optice tine doar de calitatea (si buna aliniere a) oglinzilor. Cele mai bune, si mai scumpe, sunt cele din Aur-Siliciu (SiAu). La noi pe piata se gasesc atat oglinzi generice cat si unele produse de mari firme de optica, asa cum ar fi II-VI Infrared sau Coherent. Aceste doua firme au fuzionat de curand, nu stiu daca mai produc sub ambele branduri sau doar sub brandul Coherent.
Ca nota de final, pentru lasere cu tuburi de peste 100W este indicat a se folosi doar oglinzi SiAu. Cele din molibden se pot incalzi dupa folosirea intensa si pot deforma, ducand la pierderi de calitate.
- lentilele de focalizare
- Diametru
- Lungime focala
- Material (strat) de acoperire
Le luam pe rand.
- Diametrul este ales, de regula, in functie de puterea tubului laser. Un tub puternic (peste 80W) va fi imperecheat cu lentile de 18, 20 sau 25mm diametru. Un tub mai slab de 80W va merge de regula cu lentile de 18, 15(rar) sau 12mm diametru.
- Lungimea focala determina indeosebi utilizarea lentilei. Ea se exprima in inchi (sau echivalent in mm) si porneste de la 1,5inchi crescand in pasi de cate 0,5 inchi. O lentila cu focala scurta (sa zicem 1,5 inchi - 38,1mm) este folosita, de regula, pentru gravura, intrucat punctul focal este foarte subtire. Poate fi folosita si pentru a taia materiale subtiri. O lentila de 2 sau 2,5 inchi (50,8 - 63,5mm) este o lentila "buna la toate" - poate sa si graveze cu rezultate decente, dar si sa taie majoritatea materialelor pentru care e gandit aparatul - adica intre 1 si 10mm. O lentila de 3 sau 4 inchi (76,2 - 101,6mm) se va folosi preponderent la taiere. Punctul focal e mai gros, insa poate sa taie grosimi mai mari de material. Gravura va iesi nesatisfacator cu o astfel de lentila. De asemenea trebuie folosite impreuna cu un tub suficient de puternic pentru a taia grosimi mai mari de material.
- Stratul de acoperire determina calitatea optica si rezistenta in timp a lentilelor. Pentru ca acestea se murdaresc de fum si funingine in timpul folosirii, trebuie curatate (sterse) in mod regulat. Cu cat materialul de acoperire e mai bun, de calitate, si mai rezistent, lentilele vor putea fi folosite timp mai indelungat. La fel de importanta este si proprietatea de antireflex (AR) a lentilelor. Aceasta determina ce procent din lumina (raza) produsa de tub va trece prin lentila catre material. Diferenta - de obicei foarte mica - este reflectata sau absorbita de catre lentila. In mare, lentilele se impart in 3 categorii: ZnSE (CVD sau PVD), GaAs si Ge (Germanium).
ZnSe (Zinc Selenid) are cea mai buna transmitanta a luminii emise de un laser CO2 dintre toate materialele comune. Ca atare este folosit pe scara larga in acest scop. PVD si CVD sunt doua tipuri diferite de procese chimice prin care se depune stratul FOARTE SUBTIRE de ZnSe pe materialul lentilei. Dintre cele doua, CVD este de preferat.
GaAs este un material cu o transmitanta buna a luminii dar mai rezistent la abraziune si stropire, asadar este preferat in medii foarte murdare sau care presupun uzura sporita
Ge (Germanium) este folosit doar in cazurile unor lasere de putere mai mica (<40W) din cauza ca are o conductivitate termica mare si atunci cand se incalzeste poate produce deformari si rezultate nedorite. Sunt cele mai ieftine lentile pentru ca materialul se gaseste din abundenta in industrie.
(3) Sistemul electronic de control
Va urma.
Acest articol are strict scop didactic si informativ, nu comercial.
Suntem bucurosi sa corectam orice eroare, daca ne este semnalata.