“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 hai loại laser nguồn thông dụng là laser tinh thể bán dẫn và laser khí. Nguồn laser có thể được kích hoạt bằng ánh sáng (đèn chớp hoặc diot) hoặc điện thế. Tinh thể laser hoặc khí được đặt giữa hai gương cho phép cộng hưởng và định hướng chùm tia laser. Một tỉ lệ xác định của chùm tia laser được truyền qua gương phản xạ bán toàn phần và nó có thể dùng để gia công vật liệu. (Phạm vi viết tại đây được tập trung cho ứng dụng gia công vật liệu trong khi laser có rất nhiều ứng dụng khác như trong công nghệ quân sự, viễn thông, đo lường, y tế do các đặc điểm tuyệt vời của loại bức xạ này.
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 xy plotter, quét chùm tia galvo hay điều khiển bằng 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 diot, laser sợi. Các loại laser này đều kinh tế và tuổi thọ cao. Laser CO2 đặc biệt phù hợp để khắc và cắt. Trong khi laser diot, sợi lại chủ yếu dùng cho đánh dấu, khắc.
So sánh về các loại laser: CO2, tinh thể bơm diot và laser 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, lasers diot và laser sợi. 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 micrometers, 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. Do đó nó là loại laser được sử dụng rộng dãi nhất.
Nó phù hợp gia công các vật liệu: Gỗ, mika, thủy tinh, giấy, vải, các loại nhựa, màng mỏng, phim, da, đá
Laser Nd:YAG, Nd:YVO4 (laser tinh thể bơm điot)
Laser tinh thể thuộc nhóm laser bán dẫn. Ngày nay, laser dùng để đánh dấu và khắc 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). Hai loại thông dụng là Nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet) và Nd:YVO (neodymium-doped yttrium ortho-vanadate). Bước sóng 1.064 micrometers, laser tinh thể có cùng bước sóng với laser sợi và chúng 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 sợi
Giống laser tinh thể, Laser sợi thuộc vào nhóm laser bán dẫn. Nó được tạo ra và kích hoạt trong các sợi thủy tinh được thiết kế đặc biệt bơm kích hoạt bằng diot. Với bước sóng 1.064 micrometers, laser sợi tạo ra chùm tia rất nhỏ và cường độ gấp 100 lần so với laser CO2 có cùng công suất phát.
Laser sợi phù hợp để đánh dấu và khắc sâu trên kim loại và các loại nhựa. Laser sợi nói chung không cần bảo dưỡng và có tuổi thọ tối thiểu 25,000 giờ làm việc.
Nó phù hợp với các vật liệu: kim loại, kim loại phủ, nhựa
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 chỉ an toàn cho mắt nếu làm việc trong thời gian ngắn.
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 sử dụng 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 cấp 4 phải tuân thủ các quy tắc an toàn nghiêm ngặt, đeo kính bảo hộ.
(Nguồn lasertech.vn)
