Nederlands English

CO2-laser, Nd:YAG-laser of een fiberlaser?


CO2-laser, Nd:YAG-laser of een fiberlaser?

Op dit moment worden 3 soorten laserbronnen het meest gebruikt voor industriële bewerkingen, namelijk: de CO2-laser, de Nd:YAG-laser en de fiberlaser.

Maar welke laserbron is nu de beste? De toepassing is bepalend voor de keuze.

Lasers zijn lichtbronnen met een lichtbundel die één vaste golflengte hebben. Bij de CO2-laser is dat 10.640 nm terwijl de Nd:YAG- en fiberlasers rond de 1064 nm zitten. De fiberlaser is voor veel toepassingen de ideale opvolger van de Nd:YAG-laser. Zou de Nd:YAG-laser een gloeilamp zijn, dan was de fiberlaser een LED-lamp. De fiberlaser heeft namelijk een veel hogere betrouwbaarheid, langere levensduur, verbruikt minder energie en heeft ook nog eens een hogere straalkwaliteit. Deze vergelijking is goed te maken, want de fiberlaser haalt zijn energie uit een pakket van hoog vermogen diodes (LED’s). Het grootste verschil is dat de fiberlaser in een glasfiber zelf het laserlicht opwekt. De Nd:YAG laser bestaat uit losse componenten die op de juiste manier uitgelijnd moeten worden. Bovendien is deze open configuratie erg gevoelig voor stofdeeltjes. Over de opbouw van lasers is meer te lezen in het artikel…

Bij de CO2-laser gaat het om een ander verhaal. Met zijn 10x langere golflengte heeft hij een heel andere absorptiecoëfficient dan de fiber- of NdYAG-laser. Zo gaat bijvoorbeeld een fiberlaserstraal direct door glas heen terwijl de CO2-laserstraal bijna volledig door het glas wordt opgenomen. Daardoor kan de CO2-laser het glas ingraveren. Op metalen hebben de meeste golflengtes van lichtstralen maar weinig grip (absorptie). Beide besproken golflengtes reflecteren voor het grootste gedeelte op materialen zoals roestvaststaal (RVS) of aluminium. Om toch metalen te kunnen bewerken, hebben we veel laservermogen nodig. Fibermarkeerlasers echter zijn met hun 20W vermogen toch zeer geschikt voor snelle gravures in metalen. Dit komt door de kleine focusspot en vooral door de pulsmogelijkheden. Zo kan de 20W gepulste fiberlaser pulsen maken van ruim 10kW waardoor de moleculen van het metaal direct overgaan in de gasfase, voordat het metaal de tijd krijgt om te smelten! Uiteraard gebeurt dit maar in een klein gebiedje. In de ordergrootte van 1 duizendste vierkante millimeter (dus 0,001 mm2)! Vandaar ook dat we met een fibermarkeerlaser een haarscherpe gravure kunnen maken. Ook is deze laser ideaal voor het snijden van dunne folies. Door de snelle puls krijgt de folie geen tijd om te vervormen, hetgeen bij lasers met een hoger vermogen wel zou gebeuren.

Een CO2-laser met een hoog piekvermogen is niet eenvoudig te produceren. Deze laser komt bij pulsatie zelfs niet of nauwelijks boven het gemiddelde vermogen uit. Daarom is een laag vermogen CO2-laser minder tot niet geschikt voor het bewerken van metalen. Overigens zijn er producten zoals Thermark pasta’s waarmee toch op metalen gegraveerd kan worden. Kijken we naar organische materialen, kunststoffen, papier, hout, steen e.d. dan is de CO2-laser in het voordeel. Zijn inzetgebied is snijden, graveren en lassen (van kunststoffen).

Wanneer je met de CO2-laser op kunststoffen graveert, is het resultaat een gravure in reliëf; het is niet mogelijk om op kunststoffen te graveren met verkleuring. Voor deze toepassing is dan weer de fiberlaser ideaal. En zo is er voor elke toepassing wel een geschikte laser. Helaas kunnen niet (zoals wel eens wordt gedacht) alle toepassingen met één laser worden gedaan. Op de website van Lion Lasers kunt u verschillende voorbeelden zien van wat er met de verschillende lasers mogelijk is. Uiteraard helpen wij u ook graag met het vinden van het juiste systeem voor uw toepassing. Daarbij zoeken we altijd naar de meest economische keuze voor het beste resultaat.