تیوب لیزر CO2 چیست و چگونه کار می‌کند؟
تیوب لیزر CO2 چیست و چگونه کار می‌کند؟
مقدمه
اگر با دستگاه‌های لیزر غیرفلزات کار کرده باشید—از برش و حکاکی روی چوب گرفته تا پلکسی، چرم، کاغذ یا پارچه—حتماً نام تیوب لیزر CO2 را بارها شنیده‌اید. تیوب لیزر قلب یک دستگاه لیزر است؛ جایی که انرژی الکتریکی به یک پرتو قدرتمند نور تبدیل می‌شود و تمام عملیات برش و حکاکی را انجام می‌دهد.
اما این قطعه دقیقاً چگونه کار می‌کند؟ از چه اجزایی ساخته شده است؟ چه تفاوتی با تیوب‌های دیگر دارد؟ و چه عواملی روی عمر و کیفیت آن تأثیر می‌گذارند؟
تیوب لیزر CO2 چیست؟
تیوب لیزر CO2 یک لوله شیشه‌ای بلند و استوانه‌ای است که داخل آن ترکیبی از گازهای دی‌اکسیدکربن، نیتروژن، هلیوم و مقدار کمی هیدروژن قرار دارد. این گازها با دریافت انرژی الکتریکی، یک پرتو لیزر قدرتمند با طول موج ۱۰.۶ میکرون تولید می‌کنند؛ پرتویی که برای برش مواد غیرفلزی کاملاً ایدئال است.
چرا به آن تیوب CO2 می‌گویند؟
چون گاز CO2 (دی‌اکسیدکربن) ماده اصلی تولید پرتو لیزر در این نوع تیوب است.
ویژگی‌های مهم این تیوب‌ها
قیمت مناسب نسبت به لیزرهای فایبر
کیفیت عالی در برش غیرفلزات
بدون تماس فیزیکی با سطح
دقت بسیار بالا
تعمیر و تعویض آسان
اجزای تشکیل‌دهنده تیوب لیزر CO2
تیوب لیزر از چند بخش اصلی ساخته شده است:
محفظه گاز (Tube Body)
لوله اصلی است که گاز درون آن قرار دارد. معمولاً از شیشه بوروسیلیکات مقاوم ساخته می‌شود.
الکترودهای مثبت و منفی
این الکترودها جریان برق را به گاز تزریق می‌کنند تا فرآیند تحریک و تولید لیزر انجام شود.
آینه داخلی (Reflective Mirrors)
در دو انتهای تیوب قرار دارند. یکی آینه کاملاً بازتابنده و دیگری نیمه‌شفاف است تا اشعه از آن خارج شود.
مسیر خنک‌کننده یا واترجکت
یک لوله دوجداره که آب از اطراف آن عبور می‌کند تا دما دائماً پایین نگه داشته شود.
خروجی اشعه (Laser Output)
در انتهای تیوب قرار دارد و اشعه از آنجا وارد مسیر آینه‌ها و سپس لنز دستگاه می‌شود
تیوب لیزر CO2 چگونه کار می‌کند؟
این فرآیند در سه مرحله انجام می‌شود:
تحریک گاز توسط جریان الکتریکی
وقتی پاور لیزر جریان برق را به تیوب می‌فرستد، مولکول‌های گاز CO2 انرژی می‌گیرند و در حالت برانگیخته قرار می‌گیرند.
آزاد شدن فوتون‌ها و تولید اشعه
مولکول‌های تحریک‌شده با بازگشت به حالت طبیعی، فوتون آزاد می‌کنند؛ این فوتون‌ها همان نور لیزر هستند.
تقویت نور و خروج از تیوب
فوتون‌ها بین دو آینه داخلی چندین بار رفت‌وبرگشت می‌کنند و تقویت می‌شوند تا در نهایت از آینه نیمه‌شفاف خارج شوند و یک پرتو قدرتمند ایجاد کنند.
این پرتو پس از عبور از آینه‌ها و لنز دستگاه، روی قطعه کار متمرکز شده و عملیات برش یا حکاکی انجام می‌شود
انواع تیوب لیزر CO2
تیوب‌های CO2 در چند دسته اصلی قرار می‌گیرند:
بر اساس توان
۴۰ وات
۶۰ وات
۸۰ وات
۱۰۰ وات
۱۳۰ وات
۱۵۰ وات
قدرت‌های بالاتر برای برش مواد ضخیم‌تر استفاده می‌شوند.
بر اساس طول عمر
عمر کوتاه (۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ ساعت)
عمر متوسط (۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ ساعت)
عمر طولانی (۴۰۰۰ ساعت و بیشتر)
بر اساس برند
ریکاس
تروتک
EFR
یانگ‌لی
تیوب‌های چینی معمولی
مهم‌ترین کاربردهای تیوب لیزر CO2
تیوب لیزر CO2 برای برش و حکاکی طیف بزرگی از مواد کاربرد دارد:
مواد قابل برش
چوب
MDF
پلکسی
چرم
کاغذ و مقوا
پارچه
فوم
پلاستیک‌ها
مواد قابل حکاکی
شیشه
سنگ
آکریلیک
چرم طبیعی
چوب‌های سخت
کاربردهای صنعتی
تبلیغات و تابلو‌سازی
بسته‌بندی
هدایای تبلیغاتی
تولید پوشاک
کارگاه‌های خانگی
عوامل مؤثر بر قدرت و کیفیت خروجی تیوب
قدرت نهایی خروجی لیزر به چند عامل بستگی دارد:
کیفیت گاز و فشار داخلی
سلامت الکترودها
کیفیت آینه و لنز
قدرت پاور لیزر
تنظیم (Align) صحیح آینه‌های دستگاه
دمای آب چیلر
مثال واقعی:
اگر دمای آب چیلر از ۳۰ درجه بیشتر شود، خروجی لیزر تا ۲۰٪ کاهش می‌یابد
عوامل مؤثر بر عمر تیوب لیزر CO2
عمر تیوب به مراقبت شما بستگی دارد. مهم‌ترین عوامل:
دمای مناسب چیلر (۱۶ تا ۲۱ درجه)
استفاده از آب مقطر و ضدجلبک
تمیز بودن لنز و آینه‌ها
عدم استفاده از توان ۱۰۰٪ لیزر
تهویه مناسب محیط کار
جلوگیری از لرزش‌های شدید
مثال:
کاربرانی که چیلر معمولی به‌جای چیلر صنعتی استفاده می‌کنند، معمولاً تیوب خود را هر ۸ تا ۱۲ ماه یک‌بار تعویض می‌کنند
چگونه متوجه کاهش قدرت تیوب شویم؟
اگر یکی از این موارد اتفاق افتاد، احتمالاً قدرت تیوب کاهش یافته است:
نیاز به افزایش توان برای برش‌های ساده
کاهش سرعت برش
ایجاد لبه‌های سوخته یا زرد
افت عمق حکاکی
زیاد شدن خطاهای ALIGN
جدول اجزای اصلی تیوب لیزر
CO2 و وظایف آن‌ها
جزء وظیفه توضیح محفظه شیشه‌ای نگهداری گاز ساختار اصلی لوله الکترودها تحریک گاز تبدیل برق به انرژی لیزر آینه داخلی تقویت نور بازتاب مداوم فوتون ها آینه خروجی خروج لیزر نیمه‌شفاف برای عبور نور واترجت خنک‌ساز کنترل دمای تیوب محل خروج اشعهه دایت نور انتقال به آینه‌های دستگاه
جمع‌بندی
تیوب لیزر CO2 قلب دستگاه لیزر است و تمام عملیات برش و حکاکی به عملکرد صحیح این قطعه بستگی دارد. شناخت ساختار، نحوه کار، عوامل مؤثر بر عمر و روش‌های نگهداری آن باعث می‌شود دستگاه شما سال‌ها بدون افت کیفیت کار کند و هزینه‌های شما به حداقل برسد.
اگر قصد خرید دستگاه دارید یا به دنبال افزایش عمر تیوب فعلی خود هستید، رعایت نکات گفته‌شده کاملاً ضروری است.
اگر قصد خرید تیوب لیزر CO2، دریافت مشاوره تخصصی یا کاهش هزینه‌های تعمیرات دستگاه خود را دارید، همین حالا از طریق وب‌سایت یا تماس با کارشناسان ما اقدام کنید.
031-35131
پرسش‌های متداول
1. متوسط عمر تیوب لیزر CO2 چقدر است؟
بین ۱۰۰۰ تا ۴۰۰۰ ساعت بسته به کیفیت و نحوه نگهداری.
2. آیا می‌توان تیوب را تعمیر کرد؟
تعمیر تیوب CO2 معمولاً اقتصادی نیست و در ۹۰٪ موارد تعویض پیشنهاد می‌شود.
3. آیا همه تیوب‌ها روی همه دستگاه‌ها قابل نصب هستند؟
خیر. توان تیوب باید با پاور لیزر و ابعاد دستگاه هماهنگ باشد.
4. بهترین دمای کارکرد تیوب چقدر است؟
۱۶ تا ۲۱ درجه سانتی‌گراد.
5. آیا کاهش قدرت لیزر همیشه به معنی خراب شدن تیوب است؟
نه. گاهی فقط لنز یا آینه‌ها کثیف شده‌اند یا نیاز به تنظیم دارند