O dióxido de carbono (CO2) o laser foi inventado por C. Kumar N. Patel em 1964 nos Laboratórios Bell. Também é conhecido como tubo de laser de vidro e é um produto a laser com alta potência de saída contínua, amplamente utilizado nas indústrias têxtil, médica, de processamento de materiais e de fabricação industrial. Possui aplicações exclusivas nas áreas de codificação de embalagens, corte de materiais não metálicos e estética médica.
CO2 a tecnologia laser avançou na década de 1980 e tem sido amplamente utilizada no processamento industrial há mais de duas décadas. É usado para cortar metais, marcar e gravar vários materiais, soldagem e processamento de revestimento em indústrias como automotiva, construção naval e aeroespacial.
O CO industrial2 O laser opera em um comprimento de onda de 10,64 μm e produz luz infravermelha. Sua eficiência de conversão eletro-óptica é geralmente entre 15% a 25%, o que é uma vantagem significativa sobre os lasers YAG de estado sólido.
Devido à sua faixa de comprimento de onda, o CO2 o feixe de laser pode ser efetivamente absorvido por uma variedade de materiais, incluindo metais de aço, metais não ferrosos, metais preciosos e não metais.
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Sua gama de materiais aplicáveis é ainda maior que a dos lasers de fibra.
Apesar dos lasers de fibra terem desencadeado um boom no processamento de materiais metálicos desde 2010, particularmente na substituição de alguns CO2 mercado de corte, a aplicação mais significativa do processamento a laser atual ainda é o processamento de materiais metálicos.
No entanto, isto levou a alguns equívocos, com algumas pessoas acreditando erroneamente que o CO2 os lasers estão desatualizados e têm utilidade limitada.
Esta noção está totalmente incorreta.
CO2 os lasers são o tipo de fonte de luz tecnicamente mais maduro, estável e confiável e têm um longo histórico de desenvolvimento de processos. Eles continuam a ser amplamente utilizados na Europa e nos Estados Unidos para diversas aplicações.
Muitos materiais naturais e sintéticos têm fortes características de absorção na faixa espectral de 9-12 μm, que é a faixa coberta pelo CO2 lasers. Isso os torna ideais para processamento de materiais e análise espectral.
As propriedades do feixe de CO2 os lasers também os tornam ideais para aplicações exclusivas, pois oferecem um potencial único.
Neste artigo, vamos nos concentrar em várias aplicações comuns de CO2 lasers.
Processamento de materiais metálicos
Antes do surgimento dos lasers de fibra contínua, CO de alta potência2 os lasers dominaram a indústria de processamento de placas metálicas. Lembro-me de um fabricante apresentando um CO de 4KW2 máquina de corte em uma exposição em 2012, que era capaz de cortar chapas com espessura superior a 20 mm e causou um enorme impacto na indústria da época.
Hoje, lasers de fibra com potência de mais de 10.000 watts são usados para cortar placas ultragrossas. Embora CO2 o corte foi substituído principalmente pelo corte de fibra no corte de aço, mas não desapareceu completamente.
Os lasers de fibra são mais fáceis de cortar devido ao seu ponto mais fino, mas isso se torna uma desvantagem na soldagem. Quando se trata de união de chapas grossas, CO de alta potência2 os lasers têm uma vantagem sobre os lasers de fibra.
Embora a oscilação do feixe tenha sido introduzida há alguns anos para resolver as limitações dos lasers de fibra, ela ainda não consegue igualar o desempenho do CO2 raios laser.
Além da soldagem de materiais de aço, recentemente começaram a surgir materiais como ligas de aço cromo-manganês e ligas de alumínio que são difíceis de soldar. Alguns desses materiais possuem altos pontos de fusão e alta refletividade da luz, o que requer alta potência do laser para soldagem.
Tratamento de superfície de materiais
CO2 os lasers são usados principalmente para tratamento de superfície por meio de revestimento a laser. Embora também possa ser feito com lasers semicondutores, antes do advento dos lasers semicondutores de alta potência, o revestimento a laser era em grande parte domínio do CO.2 lasers.
O revestimento a laser é amplamente utilizado em vários campos industriais, como moldes, ferragens, máquinas de mineração, fusos mecânicos, aeroespacial, equipamentos offshore e até mesmo novos produtos civis.
CO2 Os lasers têm uma vantagem de custo significativa sobre os lasers semicondutores, tornando o CO2 revestimento a laser é uma opção popular.
No processamento de metal, CO2 os lasers enfrentam a concorrência dos lasers de fibra e dos lasers semicondutores. Como resultado, a futura aplicação de CO2 é provável que os lasers se concentrem em materiais não metálicos, incluindo vidro, cerâmica, tecido e couro, madeira, plástico e polímeros.
Aplicações personalizadas para áreas especiais
A natureza do CO2 o feixe de laser oferece grande potencial para aplicações especiais personalizadas, como processamento de polímeros, plásticos, cerâmicas, etc.2 os lasers podem atingir corte em alta velocidade de materiais poliméricos, como ABS, PMMA, PP e assim por diante.
Usando CO avançado2 lasers com padrões ópticos otimizados e designs de caminho óptico, é possível formar um ponto mais perfeito, reduzindo a área afetada pelo calor e cortando produtos de filme de telefone celular de alta qualidade, como filme protetor PET e painéis de exibição.
As vantagens únicas do CO2 a tecnologia de corte a laser o torna mais adequado para o corte de filme de precisão do que a tecnologia de corte a laser UV e atende melhor às necessidades de processamento de precisão na indústria de TI.
Médico aaplicações
Na década de 1990, dispositivos médicos pulsados de alta energia, como CO ultrapulsado2 máquinas de terapia a laser surgiram e foram aplicadas com sucesso em aplicações exigentes, principalmente no campo da estética do laser. Este desenvolvimento tem um futuro muito promissor.
CO2 A esclerectomia profunda assistida por laser, ou CLASS, é um procedimento não penetrante e não subconjuntival dependente de folículo que reduz a pressão intraocular através da rede trabecular, esclera profunda e drenagem coroidal de fluido aquoso.
Este procedimento inovador apresenta poucas complicações intra e pós-operatórias, não é filtrante, folículo-dependente e não resulta em cicatrizes pós-operatórias. É simples, tem uma curva de aprendizado curta, é fácil de dominar e altamente eficaz na prática clínica.
