Принцип работы CO2 лазера: От теории к практике

1.

Принцип работы CO2
лазера: От теории к
практике
CO2 лазеры являются одними из самых мощных и эф ф ективных
источников инф ракрасного излучения. Они широко применяются в
промышленности для резки, сварки и гравировки различных материалов.
Работа лазера основана на возбуждении углекислотной газовой смеси,
которая излучает интенсивный и монохроматический свет.
В этой презентации мы подробно рассмотрим устройство CO2 лазера, его
оптические компоненты, механизм ф ормирования лазерного луча и
особенности процесса резки. Также обсудим важность ф окусного
расстояния и параметры, влияющие на производительность лазера.
КК
по Кирилл Карнаев

2.

Устройство CO2 лазера: Основные компоненты и их
функции
Газовая камера
Электроды
Содержит смесь CO2, азота и гелия, где происходит возбуждение
Обеспечивают разряд, который ионизирует газ, поддерживая
молекул для генерации лазерного излучения.
постоянное излучение.
Оптический резонатор
Оптическая система
Состоит из двух зеркал, отражающих и направляющих световой
Линзы и системы ф окусировки, которые ф ормируют и
луч, усиливая его интенсивность.
концентрируют лазерный луч.

3.

Формирование л азерного луча: От газовой смеси
к когерентному свет у
1
Возбуждение молекул газа
2
Индуцированное
излучение
3
Когерентность и
монохроматичность
Электрический разряд
Возбужденные молекулы CO2 при
Оптический резонатор
возбуждает CO2, азот и гелий,
возвращении в основное
выравнивает фазу и длину волны,
создавая рабочее состояние для
состояние испускают фотоны,
формируя устойчивый и
лазерного излучения.
усиливающие световой поток.
узконаправленный луч.

4.

Оптика лазера: Зеркала, линзы и их роль в
фокусировке луча
Зеркала резонатора
Фокусирующие линзы
Два зеркала создают замкнутый путь для фотонов,
Линзы направляют и концентрируют луч на рабочую
усиливая лазерный луч. Одно зеркало обычно частично
поверхность с высокой точностью, что критично для
прозрачное, что позволяет выходить лазерному излучению.
качества резки.

5.

Процесс резки: Как лазерный
луч взаимодействует с
материалом
Поглощение излучения
Материал поглощает энергию лазера, что приводит к локальному нагреву и
плавлению.
Испарение и удаление
Расплавленный участок быстро испаряется или удаляется с помощью
защитного газа, образуя рез.
Качество кромок
Точная фокусировка и оптимальные параметры обеспечивают
ровные и минимально деформированные края реза.

6.

Фокусное расстояние: Влияние
на качество и скорость резки
Короткое фокусное расстояние
Обеспечивает узкий, интенсивный луч для высокой точности,
подходит для тонких материалов.
Длинное фокусное расстояние
Луч более широкий, что позволяет резать толстые материалы с
меньшей скоростью и детализацией.
Баланс скорости и качества
Оптимальный выбор фокусного расстояния позволяет достигать
высокой производительности без потери качества.

7.

Параметры лазера: Мощность, частота и их
оптимизация
Мощность лазера
Частота импульсов
Оптимизация параметров
Определяет глубину и скорость резки.
Регулирует количество импульсов в
Подбирается под конкретный
Чем выше мощность, тем быстрее и
секунду, влияя на плавность и
материал и толщину, чтобы избежать
глубже рез.
термическое воздействие материала.
перегрева и повреждений.

8.

Безопасность при работе с
CO2 лазером: Меры
предосторожности и защита
Защитные очки
Вентиляция
Обязательны для
Удаляет вредные газы и
предотвращения
пары, образующиеся при
повреждения глаз
резке материалов.
инфракрасным излучением.
Обучение персонала
Правильная подготовка операторов снижает риски аварий и ошибок
при работе с лазерным оборудованием.