Importances of CO2 Laser Tubes and Laser Engravers

Приобретение лазерного гравировального аппарата требует внимательного подхода. Неправильные инвестиции в неподходящее оборудование могут отрицательно сказаться на успешном развитии вашего бизнеса.

Компания GCC рада поделиться этой статьей, написанной нашим дистрибьютором из Беларуси, чтобы помочь клиентам лучше узнать о лазерных гравировальных машинах.

В этой статье мы предоставим краткий обзор основных технических характеристик китайских лазерных резаков и проведем сравнительный анализ с лазерными гравировальными машинами GCC LaserPro.

Наши цели таковы:

• Повысить уровень знаний и требований клиентов при выборе лазерного оборудования.
• Раскрыть особенности конструкции китайских лазерных машин, которые часто скрываются продавцами.
• Повысить общий уровень знаний о лазерных технологиях среди пользователей лазерных машин.

Механика лазерной гравировки:

Большинство китайских производителей лазерного оборудования устанавливают шаговые двигатели в свои машины. Установка шаговых двигателей может снизить стоимость лазерной машины, но функциональная эффективность значительно уменьшается. Лазерные машины с шаговыми двигателями не могут обеспечить высокую точность и удобство эксплуатации по сравнению с лазерными гравировальными машинами, которые оснащены высокоточные сервоприводами.

Обычно лазерные машины с шаговыми двигателями не имеют обратной связи. Это означает, что машина не получает информацию о реальном положении каретки, а только отправляет команды. Из-за отсутствия обратной связи шаговые двигатели могут терять координаты во время перемещения каретки. Потеря координат шагового двигателя может вызвать большое количество дефектов, которые возникают при лазерной гравировке и резке. Нажатие кнопки паузы в процессе лазерной гравировки приводит к тому, что пользователь лазерной машины с шаговыми двигателями не сможет продолжить операции и будет вынужден выбросить продукт.

Лазерные машины с шаговыми двигателями создают ступенчатые эффекты при резке органического стекла и не могут обеспечить плавный и чистый рез. Шаговые двигатели могут вызывать пустые участки или зазоры при резке, а также размытые края изображений и объектов при лазерной гравировке. Единственное преимущество лазерных машин с шаговыми двигателями — их низкая стоимость.

Для справки, лазерные гравировальные машины GCC LaserPro серии S180II, Spirit, Spirit LS, Spirit GLS и T500 обеспечивают высокое качество лазерной гравировки и резки наряду с высокой скоростью. Лазерные гравировальные машины серии Spirit LS и Spirit GLS оснащены высокоточными сервоприводами японской компании Tamagawa Seiki. Стоимость сервоприводов значительно превышает стоимость шаговых двигателей.

Сервоприводы оснащены энкодерами, которые постоянно передают информацию о реальном положении каретки лазера и устраняют потерю координат. Благодаря обратной связи сервоприводы обеспечивают высокую точность и высокую скорость лазерной гравировки без размытости краев изображений. Кроме того, высокоточные сервоприводы могут обеспечить чистый и зеркальный рез органического стекла без ступенчатых эффектов.

 

CO2 лазерная трубка:

Как правило, китайские производители лазерных машин устанавливают в своем оборудовании CO2 стеклянные лазерные трубки, как показано на рисунке ниже. CO2 стеклянная лазерная трубка имеет свои преимущества и недостатки, которые мы опишем ниже.

Большинство китайских производителей CO2 лазерных трубок используют ручные или устаревшие технологии производства. Средний срок службы стеклянной лазерной трубки не превышает 2000 - 3000 часов работы. Reci Laser — единственная компания в Китае, которая использует высокотехнологичное оборудование и новейшие передовые технологии в производстве CO2 лазерных трубок. Средний срок службы лазерной трубки Reci составляет около 8000 часов при соблюдении надлежащих условий эксплуатации.

Если вы купили китайскую лазерную машину с трубкой Reci, мы считаем, что вам повезло. В то же время не исключено, что это может быть подделка трубки Reci, поскольку китайские производители активно подделывают все, что востребовано. Reci Laser активно работает над защитой своих продуктов от подделок, используя QR-код, который должен быть на этикетке лазерной трубки.

 

Основные преимущества CO2 стеклянных лазерных трубок:

• Низкая цена трубки снижает общую стоимость лазерной машины.
• Трубки мощностью до 150 Вт позволяют резать как толстые, так и тонкие материалы.

Основные недостатки CO2 стеклянных лазерных трубок:

• Стеклянная лазерная трубка требует устройства для водяного охлаждения или чиллера.
• Стеклянная лазерная трубка не поддерживает режим фотогравировки с цветовой интенсивностью 256 оттенков серого и автоматическое изменение выходной мощности в зависимости от уровня серого.
  Стеклянная лазерная трубка не поддерживает условия производства печатей и штампов.
  Стеклянная лазерная трубка не подходит для приложений, которые требуют высокого качества гравировки и маркировки.
• Стеклянная лазерная трубка имеет нестабильные параметры выходной мощности. Нестабильная работа трубки может привести к переходу из однорежимного в многорежимный режим и расфокусировке лазера в несколько лучей. В результате вы получаете размытое, уменьшенное и изменчивое выходное мощность лазерной трубки.
• Стеклянная лазерная трубка не подлежит ремонту. По сравнению с американскими лазерными трубками, которые можно починить и заправить газом, стеклянную лазерную трубку приходится выбрасывать после повреждения.
• Стеклянная лазерная трубка может выйти из строя через 5-6 месяцев даже без использования, так как стекло не может долго удерживать газ. При покупке новой трубки неясно, не истек ли срок ее эксплуатации.
• Стеклянная лазерная трубка небезопасна для пользователя лазерной машины из-за высокого напряжения до 30 кВ, подаваемого на контакты.
• Стеклянная лазерная трубка не устойчива к механическим, термическим и тяжелым воздействиям производственной среды.
• Стеклянная лазерная трубка не защищена металлическим корпусом и выглядит как кусок стекла, который легко трескается во время транспортировки, ремонта и обслуживания машины.
  Конденсация внутри стеклянной лазерной трубки из-за экстремальных температур может привести к ее быстрому выходу из строя.

Китайская стеклянная лазерная трубка имеет низкое качество лазерного луча (многомодовый и т. д.). На практике высокая мощность трубки и плохой осциллирующий режим лазерного луча (многомодовый TEM01) значительно замедляют процесс резки материалов. Инвестировать в такое оборудование нецелесообразно.

Китайская стеклянная лазерная трубка не может генерировать точный лазерный луч с высокой плотностью фокусировки. В результате вы получаете низкое качество лазерной гравировки и резки в сочетании с низкой скоростью. Высококачественная лазерная трубка работает в однорежимном режиме (TEMoo), что позволяет достичь полной пространственной когерентности и генерировать сфокусированный лазерный луч высокой мощности и плотности до минимального возможного размера пятна.

Например, лазерный гравировальный аппарат Spirit LS 30W с американской лазерной трубкой Synrad генерирует высококачественный и высокоплотный лазерный луч в однорежимном режиме (TEMoo), что позволяет резать 3-мм органическое стекло на 30% быстрее, чем китайская лазерная гравировальная машина с 60 Вт трубкой. Высокая мощность лазерной трубки не всегда означает более быструю резку материалов. Важно

 

Основные преимущества CO2 стеклянных лазерных трубок:

Низкая цена лазерной трубки может снизить общую стоимость лазерного аппарата. Лазерная трубка мощностью до 150 Вт позволяет резать как толстые, так и тонкие материалы.

 

Основные недостатки CO2 стеклянных лазерных трубок:

• Стеклянная лазерная трубка требует устройства водяного охлаждения или чиллера.
• Стеклянная лазерная трубка не поддерживает режим фотогравировки с цветовой интенсивностью в 256 оттенков серого и автоматическое изменение выходной мощности в зависимости от уровня серого.
  Стеклянная лазерная трубка не поддерживает условия производства печатей и штампов.
  Стеклянная лазерная трубка не подходит для приложений, требующих высококачественной гравировки и маркировки.
• Стеклянная лазерная трубка имеет нестабильные параметры выходной мощности. Нестабильная работа трубки может вызвать её переход от одно-модового к многомодовому режиму и расфокусировку лазера на несколько лучей. В результате вы получаете размытое, уменьшенное и изменяющееся выходное мощность лазерной трубки.
• Стеклянная лазерная трубка не подлежит ремонту. В отличие от американских лазерных трубок, которые можно отремонтировать и заправить газом, стеклянную лазерную трубку необходимо утилизировать после повреждения.
• Стеклянная лазерная трубка может выйти из строя в течение 5-6 месяцев, даже если не используется, потому что стекло не может удерживать газ долго. При покупке новой лазерной трубки не ясно, не истёк ли уже её рабочий ресурс.
• Стеклянная лазерная трубка небезопасна для пользователя лазерного аппарата из-за высокого напряжения до 30 кВ, прикладываемого к её контактам.
• Стеклянная лазерная трубка не устойчива к механическим, термическим и тяжёлым воздействиям производственной среды.
• Стеклянная лазерная трубка не защищена металлическим корпусом и выглядит как кусок стекла, который легко трескается при транспортировке, ремонте и обслуживании аппарата.
  Конденсация образуется внутри стеклянной лазерной трубки из-за резких перепадов температуры в помещении, что может вызвать её быструю поломку.

Китайская стеклянная лазерная трубка имеет низкое качество лазерного луча (многомодовая и т.д.). На практике высокая мощность лазерной трубки и плохой осцилляционный режим лазерного луча (многомодовое TEM01) значительно замедляют скорость процесса резки материалов. Инвестиции в такой аппарат неэффективны.

Китайская стеклянная лазерная трубка не может генерировать точный лазерный луч с высокой плотностью фокусированного света. В результате вы получаете низкое качество лазерной гравировки и резки в сочетании с низкой скоростью. Высококачественная лазерная трубка работает в одно-модовом режиме (TEMoo), что позволяет достичь полной пространственной когерентности, что позволяет генерировать фокусированный лазерный луч высокой мощности и высокой плотности в наименьшем достижимом размере пятна.

Например, лазерный гравёр Spirit LS 30W с американской лазерной трубкой Synrad генерирует лазерный луч высокой качества и плотности в одно-модовом режиме (TEMoo), что позволяет резать 3 мм толстый органическое стекло на 30% быстрее, чем китайский лазерный гравёр с лазерной трубкой мощностью 60 Вт. Чем выше мощность лазерной трубки, тем быстрее процесс резки материалов, но это не всегда верно. Качество важнее количества.

Для сравнения, лазерные гравёры GCC C180II, Spirit LS, Spirit GLS и T500 оснащены надёжными лазерными трубками, произведёнными компанией Synrad. Американские лазерные трубки запечатаны в металлическом корпусе. Стоимость лазерной трубки Synrad значительно превышает стоимость китайской стеклянной лазерной трубки.

 

Основные преимущества CO2 лазерной трубки Synrad (США):

• Долговечность работы лазерной трубки: около 45 000 часов или 5-7 лет постоянной работы.
• Запечатанный металлический корпус обеспечивает устойчивость трубки к механическим, термическим и тяжёлым воздействиям производственной среды.
• Воздушное охлаждение лазерной трубки.
• Высокое качество лазерного луча (параметр M2 < 1.2).
• Стабильные параметры выходной мощности лазера ±2-5%.
• Высокая частота импульсов лазера до 20 кГц увеличивает скорость лазерной гравировки до 200 см в секунду.
• Лазерная трубка поддерживает режим фотогравировки с цветовой интенсивностью в 256 оттенков серого и автоматическое изменение выходной мощности в зависимости от уровня серого.
• Лазерная трубка поддерживает режим производства печатей и штампов.
• Высокое качество лазерной гравировки и резки.

 

Система охлаждения лазерной трубки:

Стабильная работа лазерного аппарата в значительной степени зависит от системы охлаждения стеклянной лазерной трубки. Любые проблемы с системой охлаждения могут вызвать выход трубки из строя. Поэтому лазерный аппарат должен быть оснащён водяным охладителем или чиллером для охлаждения лазерной трубки. Чиллер поддерживает температуру воды на заданном уровне.

Для охлаждения используется фреон, не разрушающий озоновый слой. Чиллер обеспечивает стабильную работу лазерной трубки. Если вы покупаете лазерный аппарат с системой охлаждения, состоящей из пластикового резервуара и аквариумного компрессора, мы считаем, что поставщик не уважает вас.

Чиллер должен правильно подходить к лазерному аппарату и соответствовать мощности установленной лазерной трубки. Иногда китайские производители намеренно устанавливают чиллер, который не соответствует требованиям для охлаждения лазерной трубки.

Охлаждающий контур лазерного аппарата должен быть оснащён датчиком потока воды в качестве дополнительной защиты для водяного охлаждения лазерной трубки. В случае, если датчик обнаружит недостаток потока или плохую циркуляцию воды, лазерный аппарат автоматически отключит лазерную трубку, тем самым защитив её от повреждений и сэкономив ваши деньги и нервы.

Лазерные гравёры GCC с водяным охлаждением лазерной трубки работают таким образом. Пользователь может самостоятельно выяснить наличие датчика потока воды в китайском лазерном аппарате.  

Если вы устали от постоянных замен стеклянной лазерной трубки из-за поломки чиллера, мы рекомендуем приобрести лазерный гравёр GCC, который оснащён американской лазерной трубкой. Все лазерные гравёры с лазерной трубкой до 100 Вт охлаждаются воздухом. Лазерная трубка охлаждается вентиляторами, встроенными в трубку и корпус лазерного гравёра. Это делает лазерный гравёр удобным в эксплуатации и сохраняет ваши нервы.

Отсутствие защиты оптического пути лазера от загрязнения пылью и грязью в лазерной трубке.

В китайских лазерных аппаратах нет встроенной защиты лазерной трубки от загрязнения пылью и грязью на выходе из трубки, что вызывает быструю поломку трубки и снижение лазерной мощности во время работы. 

Для сравнения, оптический путь лазерных гравёров GCC LaserPro полностью защищён от загрязнения пылью и грязью в области лазерной трубки.

 

Зеркала и фокусные линзы оптической системы:

Качество лазерной гравировки и резки в значительной степени зависит от