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Vom C02-Laser bis zum Faserlaser entdecken wir die beliebtesten Lasertypen

Laserarten - Laserstrahl und optisches Glas

In der Industrie werden derzeit 3 Haupttypen von Lasern verwendet, von denen jeder für eine bestimmte Art von Material besser geeignet ist und im Allgemeinen seine eigenen Vor- oder Nachteile bei der Ausführung bestimmter Operationen wie Schneiden, Schweißen, Markieren hat und Lasergravur.

Im Allgemeinen haben Laser im Vergleich zu anderen Technologien den Vorteil, dass Operationen mit hoher Präzision, Flexibilität und Geschwindigkeit durchgeführt werden können, wodurch ein qualitativ hochwertiges Endprodukt zu geringen Kosten erhalten wird.

Das erste Kriterium zur Unterscheidung eines Lasers von einem anderen ist die Technologie der Quelle und ihres aktiven Mediums.

Um den Lasertyp auszuwählen, der am besten zu Ihren Produktionsanforderungen passt, müssen Sie daher deren Eigenschaften kennen und sie unterscheiden können.

Lassen Sie uns also die derzeit auf dem Markt erhältlichen Lasertypen im Detail herausfinden.

Die Untersuchung von Lasertypen auf dem Prüfstand

Lasertypen im Vergleich

C02-laser

Der CO2-Laser ist einer der Laser, der seinen Betrieb auf der Verwendung eines gasförmigen aktiven Elements oder einer Mischung aus Kohlendioxid basiert, die elektrisch angeregt wird.

CO2-Laser arbeiten typischerweise bei Wellenlängen von 10,6 µm und wurden als erste im Produktionsbereich zum Schneiden von Blechen eingesetzt.

Derzeit sind sie in der Metallbearbeitung fast vollständig durch Faserlaser verdrängt, in der Welt der Kunststoffe und organischen Materialien sind sie jedoch nach wie vor weit verbreitet.

Zu den am weitesten verbreiteten Anwendungen dieser Technologie zählen das Schneiden, Bohren und Markieren von Materialien wie Plexiglas, Acryl, Holz, Stoffen, Papier, Kunststofffolien, Leder oder Marmor.

Eine weitere industrielle Anwendung von CO2-Quellen ist das Versiegeln von Folien in der Verpackungswelt.

In diesen Bereichen werden CO2-Laser aufgrund der Qualität, Geschwindigkeit und Stabilität des Prozesses und der Betriebskosten der Anlagen weithin traditionellen Technologien vorgezogen.

CNC-Laserschneiden von Metall im Industriebereich.

Yag-Laser (oder Festkörperlaser)

Historisch gesehen waren die ersten im industriellen Bereich verwendeten Festkörperlaser die bekannten lampengepumpten Nd:YAGs.

In diesen Lasern werden spezielle Kristallgitter (YAG) verwendet, die mit Seltenen Erden wie Neodym, Holmium, Erbium etc. dotiert sind.

In der Quelle erfolgt die Anregung des aktiven Mediums, beispielsweise des Nd:YAG-Stabs, durch eine Lampe, die Energie in den Kristall und damit in den Hohlraum einbringt.

Die Haupteinschränkung dieser Architektur liegt in der geringen Energieeffizienz des Systems und zweitens in der Lebensdauer der Verbrauchsmaterialien (MTBF) in der Größenordnung von Hunderten von Stunden.

Die technologische Entwicklung hat dazu geführt, dass die Lampe durch Dioden ersetzt wurde und Verbesserungen sowohl in Bezug auf Energie als auch Verschleiß ermöglicht haben, die Dioden haben jetzt eine Lebenserwartung von bis zu 20.000 Stunden Zündung.

Die gängigsten Laser (Nd: YAG) haben eine Wellenlänge von 1064 nm und eignen sich daher sowohl für Markierungs- als auch Schweißanwendungen auf Metallen, aber auch auf einigen Kunststoffmaterialien.

FaserlaserDer Faserlaser ist eine Unterkategorie der Festkörperlaser, erfreut sich jedoch so großer Beliebtheit, dass er als eigene Kategorie angesehen werden kann.

Der Betrieb des Faserlasers basiert auf dem Pumpen des aktiven Mediums Ytterbium durch ein Diodensystem, auf dem eine Faser dotiert ist, die die Emission eines Strahls mit einer Wellenlänge von 1064 nm induziert.

Faserquellen vom MOPA-Typ ermöglichen Ihnen die Verwaltung von Prozessparametern mit größerer Flexibilität für Anwendungen selbst bei traditionell schwierigen Kunststoffmaterialien bei 1064 nm.

Die kürzere Wellenlänge im Vergleich zu CO2 ist mit Metallen besser verträglich, sodass auch stark reflektierende Materialien wie Messing, Gold, Silber und Kupfer verarbeitet werden können und sehr kleine Flecken in der Größenordnung von einigen zehn Mikrometern möglich sind.

Faserquellen haben eine Revolution in der Laserwelt markiert.

Die intrinsische Zuverlässigkeit der Faserlaserarchitektur ermöglicht die Schaffung von im Wesentlichen wartungsfreien Systemen für Zehntausende von Betriebsstunden.

Weitere Vorteile der Faser sind die außergewöhnliche Energieeffizienz, Kompaktheit und Integrationsfreundlichkeit, die mit früheren Generationen von Festkörperlasern nicht zu vergleichen ist.

All diese Eigenschaften ermöglichen den Einsatz der Faserlasertechnologie in einem sehr breiten Anwendungsspektrum, das vom Markieren von Metallen und Kunststoffen über das Schweißen, vom Schneiden selbst großer Metalldicken bis hin zur Mikrobearbeitung reicht.

Laserbehandlung in einem Schönheitszentrum

Types of lasers for the medical sector and beauty centers

Die Arten von Lasern enden hier nicht, aber sie erweitern sich, wenn wir auch auf nicht rein industrielle Anwendungen wie medizinische und ästhetische Anwendungen verweisen.

Andere Arten von Lasern sind beispielsweise Excimer-Laser, die speziell in Prozessen eingesetzt werden, bei denen es auf hohe Präzision ankommt oder in der Mikrobearbeitung, beispielsweise in der Elektronik, aber auch in der Mikrochirurgie und der refraktiven Chirurgie.

Noch im medizinischen Bereich werden Flüssigzustandslaser (zB Farbstofflaser) weit verbreitet verwendet.

Im Bereich der Haarentfernung und Ästhetik kommen Diodenlaser aus der Kategorie der Halbleiterlaser zum Einsatz.

Im industriellen Bereich werden diese Lasertypen hauptsächlich zum Schweißen von Metallen und Kunststoffen, für Wärme- und Orami-Behandlungsprozesse und zum Schneiden von reflektierenden Materialien mit geringem Energieverbrauch verwendet.

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