TỔNG QUAN VỀ LASER
1. Cơ sở về Laser
Thuật ngữ “Laser”
“LASER” viết tắt của “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, Laser là sự khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích. Bức xạ laser được tạo ra từ một bộ nguồn laser. Hiện nay có 3 loại nguồn laser thông dụng là laser khí CO2, laser tinh thể Nd:YAG và laser sợi Fiber.
Sơ đồ buồng cộng hưởng laser tinh thể Nd:YAG bơm đèn chớp
Đặc tính của chùm tia laser
Tia laser có tính đồng nhất và đẳng hướng cao. Do đó bằng thấu kính hội tụ, chùm tia laser với năng lượng rất cao có thể làm nóng chảy hoặc bay hơi vật liệu. Thêm vào đó việc sử dụng các hệ quang học (gương, thấu kính) phù hợp, tia laser có thể được định chiếu hoặc phản xạ mà không bị tổn thất năng lượng ngay cả với khoảng cách lớn. Tùy theo hệ gương bố trí chuyển động kiểu chạy bàn gantry, quét chùm tia galvo hay robot mà hình thành hệ thống laser.
Các loại laser khác nhau dùng cho các ứng dụng khác nhau
Mỗi loại laser có ưu điểm riêng và khả năng làm việc trên các loại vật liệu khác nhau. Các loại laser thông dụng là laser khí CO2 và laser tinh thể, laser sợi. Các loại laser này đều kinh tế và tuổi thọ cao. Laser CO2 đặc biệt phù hợp để khắc và cắt phi kim. Trong khi laser tinh thể, sợi lại chủ yếu dùng cho đánh dấu, khắc, cắt và hàn trên kim loại.
2. So sánh về các loại Laser CO2 (khí), Laser Nd:YAG (tinh thể) và Laser Fiber (sợi)
Các loại laser thông dụng trên thị trường
Máy laser trên thị trường khác nhau chủ yếu là loại nguồn laser sử dụng. Chúng ta sẽ nói chủ yếu về laser CO2, laser tinh thể và laser sợi fiber. Mỗi loại laser có riêng các ưu nhược điểm và phù hợp với các loại vật liệu khác nhau.
Laser CO2 (laser khí)
Laser CO2 là laser khí và được kích hoạt bằng điện thế. Với bước sóng 10.6 micrometer, nó chủ yếu được dùng để gia công vật liệu phi kim và hầu hết các loại nhựa. Laser CO2 có hiệu quả cao và chất lượng chùm tia rất tốt. Laser CO2 phù hợp gia công các vật liệu: gỗ, mika, thủy tinh, giấy, vải, các loại nhựa, màng mỏng & phim, da, đá…
Phim giới thiệu công nghệ laser CO2 gốm Ceramicore siêu bền
Laser Nd:YAG (laser tinh thể)
Laser tinh thể thuộc nhóm laser bán dẫn. Ngày nay, laser dùng để đánh dấu, khắc và cắt hầu hết được bơm kích hoạt bằng diot (trong quá khứ là đèn chớp hiện chỉ dùng cho hệ công suất lớn, cho máy hàn laser và một số máy cắt laser). Hai loại tinh thể thông dụng là Nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet) và Nd:YVO4 (neodymium-doped yttrium ortho-vanadate). Bước song khoảng 1.064 micrometer, laser tinh thể rất phù hợp để đánh dấu và khắc trên kim loại và nhựa. Tuổi thọ tiêu chuẩn khoảng 25.000 giờ. Nó phù hợp với các loại vật liệu: kim loại, kim loại phủ, nhựa, ceramic.
Laser Fiber (laser sợi)
Giống laser tinh thể, laser fiber thuộc vào nhóm laser bán dẫn. Nó được tạo ra và kích hoạt trong các sợi thủy tinh được thiết kế đặc biệt và được bơm kích hoạt bằng diot. Với nhiều loại bước sóng, laser fiber tạo ra chùm tia rất nhỏ và cường độ gấp 100 lần so với laser CO2 có cùng công suất phát.
Tuỳ theo công suất và đặc tính chùm tia, laser fiber có thể dùng để đánh dấu, khắc sâu, hàn, cắt, khoan hoặc tôi cứng kim loại. Laser fiber nói chung không đòi hỏi bảo dưỡng và có tuổi thọ tối thiểu 100,000 giờ làm việc. Laser fiber có thể đáp ứng hầu hết các ứng dụng cơ bản và là loại laser ưu tiên lựa chọn hiện nay để gia công kim loại.
3. An toàn làm việc với laser
Các cấp an toàn laser
Máy laser được phân loại theo cấp an toàn cho người sử dụng và công suất laser, bước sóng.
- Hệ thống laser cấp 1 an toàn cho mắt có nghĩa bạn có thể làm việc không đeo kính bảo vệ. Hơn nữa, laser cấp 1 được đặt trong buồng làm việc kín và không có phát xạ thoát ra ngoài hệ thống.
- Hệ thống laser cấp 2 an toàn cho mắt.
- Hệ thống laser cấp 3 cơ bản không nguy hiểm trong thời gian làm việc ngắn tuy nhiên nó có thể phát sinh nguy hại trong các trường hợp người sử dụng không được đào tạo hoặc không đúng cách, chẳng hạn chiếu tia laser trên loại vật liệu có tính phản xạ cao.
- Hệ thống laser cấp 4 có thể gây hại cho mắt và da hoặc kích hoạt cháy nổ trong khu vực nguy hiểm. Người sử dụng máy laser an toàn cấp 4 phải tuân thủ các quy tắc an toàn nghiêm ngặt, và đeo kính bảo hộ.
Trên đây là các cơ sở về laser, trong trường hợp bạn cần bất cứ hỗ trợ nào về laser ứng dụng công nghiệp, xin vui lòng liên hệ với LASERTECH để được tư vấn chi tiết!
