تیوب‌های شیشه‌ای (CO2)
تیوب‌های شیشه‌ای که به عنوان تیوب‌های CO2 نیز شناخته می‌شوند، یکی از گزینه‌های محبوب در صنعت لیزر هستند. این تیوب‌ها به دلیل هزینه کمتر و جذابیت بیشتر در میان کاربران مورد توجه قرار گرفته‌اند. لیزری که توسط این تیوب‌ها تولید می‌شود، ناشی از برانگیخته شدن گازها با استفاده از جریان مستقیم است. این فرایند نه تنها به تولید پرتوهای باکیفیت مناسب برای برش لیزری کمک می‌کند، بلکه به کاربران اجازه می‌دهد تا از این لیزرها در پروژه‌های مختلف خود بهره‌برداری کنند.
کیفیت پرتوهای تولید شده توسط تیوب‌های شیشه‌ای به اندازه‌ای است که می‌تواند پاسخگوی نیازهای بسیاری از کاربران باشد. این تیوب‌ها معمولا در کاربردهایی مانند حکاکی و برش متریال مختلف استفاده می‌شوند و به دلیل هزینه پایین‌تر، گزینه‌ای مناسب برای کارگاه‌های کوچک و کارآفرینان تازه‌کار به شمار می‌روند.
تیوب‌های فلزی (RF)
در مقابل، تیوب‌های فلزی یا RF گزینه‌ای گران‌تر اما با طول عمر بیشتر هستند. این تیوب‌ها به دلیل طراحی خاص خود، نیازی به خنک‌کننده جداگانه ندارند و از طریق هوا به راحتی خنک می‌شوند. این ویژگی باعث می‌شود که استفاده از این تیوب‌ها در محیط‌های صنعتی و کارگاهی به مراتب آسان‌تر باشد.
تیوب‌های فلزی از فرکانس‌های رادیویی برای برانگیختن گازها استفاده میکنند که این امر به تولید لیزرهایی باکیفیت بالاتر و قابلیت برش ظریف‌تر نسبت به تیوب‌های شیشه‌ای منجر می‌شود. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که تیوب‌های فلزی به گزینه‌ای مناسب برای کاربرانی تبدیل شوند که به دنبال دقت و کیفیت بالا در برش و حکاکی هستند.
تیوب دستگاه لیزر و کاربرد آن
تیوب دستگاه لیزر یکی از مهم ترین و پر کاربردترین قطعات در دستگاه لیزر صنعتی به خصوص دستگاه های لیزر غیر فلزات CO۲ است. این قطعه برای انجام برش و حکاکی قطعات و متریال مختلف در دستگاه لیزر تعبیه شده است.
تیوب جهت ذخیره گاز های متعدد مورد استفاده در ماشین های لیزر و تولید پرتو لیزر استفاده می شود. معمول ترین گازی که برای تولید پرتو استفاده می شود CO۲ است.
نحوه کار آن به این گونه است که یک ولتاژ بسیار بالا از دو سر تیوب که گاز در آن قرار گرفته عبور می کند. با اعمال این جریان مستقیم، ذرات گاز وادار به تولید نور می شوند.
این نور نامرئی پس از این که در تیوب تولید شد به سمت آینه ها حرکت کرده تا در یک جهت هم گرا شده و بتواند عمل برش و حکاکی را انجام دهد.
انواع تیوب دستگاه لیزر
تیوب های دستگاه لیزر در دو نوع شیشه ای و فلزی تولید می شوند. یکی از ویژگی های اصلی دستگاه لیزر به نوع تیوب به کار رفته در آن بر می‌گردد و همانگونه که اشاره شد این قطعه منبع ماده لیزر و تولید کننده آن است.
دو گزینه اصلی تیوب شیشه ای آب خنک و تیوب فلزی هوا خنک هستند. اغلب در ایران از تیوب شیشه ای برای لیزر CO۲ استفاده می شود.
تیوب شیشه ای دستگاه لیزر
تیوب های شیشه ای اغلب ارزان قیمت تر هستند و جزء قطعات مصرفی هستند که با استفاده متوسط حداکثر تا ۳ و حداقل تا ۱ سال می توانند عمر داشته باشند.
نوع شیشه ای و گازی که با آن پر می شود با جریان مستقیم (DC) کار می کند که فرآیندی نسبتاً ارزان قیمت است.
تیوب شیشه ای پرتو با کیفیتی تولید می کند که برای امر برش و حکاکی لیزری به خوبی کار می کند. با این حال آن ها دارای معایبی نیز هستند. از جمله:
• آن ها به یک چیلر آب برای خنک کردن نیاز دارند، چرا که در طول اعمال ولتاژ بالا برای تولید پرتو، گرمای شدیدی تولید می شود که در صورت عدم وجود و عملکرد نادرست سیستم خنک کننده می تواند تیوب شیشه ای را بشکند. این امر بسیار خطرناک است و همیشه نگرانی های ایمنی، ناشی از خنک کردن آب در اطراف ولتاژ بالا وجود دارد.
• تیوب های شیشه ای پرتویی تولید میکنند که برای برش موارد غیر فلزی مانند اکریلیک، پلاستیک، چرم، چوب، کاغذ و… مناسب تر هستند.
• قطر پرتو تولیدی که اندازه نقطه لیزر نامیده می شود با تیوب شیشه‌ای بزرگ تر است. از آنجایی که عملکرد آن به جریان مستقیم متکی است اما عملکرد آن در مورد تولید پرتوهای پالسی برای انجام حکاکی سریع زیاد مناسب نیست. پس سرعت حکاکی آن کمتر است
برند های مختلفی در تولید قطعات دستگاه فعالیت دارند که تیوب هایی با کیفیت و طول عمر متفاوت تولید میکنند. با توجه به تمام موارد ذکر شده باید بدانید هنوز تیوب شیشه ای عملکرد خوبی از خود نشان می‌دهد. به خصوص در حکاکی لیزری در دستگاه لیزر CO۲.
تیوب لیزر فلزی RF دستگاه لیزر
تیوب لیزر فلزی با فرکانس رادیویی یک منبع لیزر گران قیمت است که از فرکانس رادیویی برای شلیک لیزر به صورت پالسی سریع، با قابلیت تکرار بسیار بالا استفاده می کند. سیستم خنک سازی آن با هوا است. البته آن هایی که با ولتاژ بالاتر از ۱۵۰ وات کار می کند می تواند با آب نیز خنک شوند.
اندازه قطر لیزر در آن ها کوچکتر است. بنابراین برای ایجاد حکاکی و برش ظریف با جزئیات بالا مناسبتر هستند. طول عمر آن ها بسیار بیشتر از تیوب شیشه ای است و در برند های مختلف از ۳ تا ۱۲ سال عمر میکنند. ازنظر عملکرد، دوام، ایمنی، اندازه قطر پرتو بسیار کارآمد است اما تنها ایرادی که به آن ها وارد است قیمت بالای آن است.
مقایسه انواع تیوب دستگاه لیزر
درک این که کدام تیوب برای دستگاه برش بهتر است بستگی به پروژه ای که بر روی آن کار می کنید و مقدار هزینه و بودجه ای که برای آن در نظر دارید و برخی ویژگی هایی که از یک تیوب انتظار دارید برمی گردد.
بنابراین از چند منظر می توان به مقایسه تیوب لیزر فلزی و تیوب لیزر شیشه ای پرداخت و تصمیم گرفت که کدام نوع برای کسب و کار و دستگاه مناسب تر است، که عبارتند از:
• تفاوت در نوع خنک کننده
تیوب فلزی RF برای عملیات برش و حکاکی که با پالس بالا و قابلیت تکرار سریع نیاز دارند استفاده می‌شوند. سیستم خنک کننده هوای آن ساده تر از نوع شیشه ای است. همانگونه که اشاره شد سیستم خنک سازی آن با هوا است بدین گونه که فن هایی جهت پایین آوردن دمای آن در دستگاه تعبیه می شود. در تیوب شیشه ای گرمای تولیدی به راحتی از شیشه دفع نشده و نیاز به خنک سازی و گردش آب در اطراف لوله دارد تا خنک بماند. در غیر این صورت به سرعت و بیش از حد گرم شده و آسیب می بیند. سپس به یک سیستم چیلر و مکانیسم خنک کننده با مراقبت دقیق نیاز دارد تا از خطرات احتمالی و بالقوه در امان باشد
• تفاوت در دقت
ضربان پرتو و تولید پالس آن با دقت پرتو رابطه‌ای مستقیم دارد. هر چه تعداد پالس بیشتر باشد پرتو دقیق تری تولید می شود. برای رسیدن به پالس بالاتر لیزر گرما را به سرعت جمع می‌کند و انتقال می دهد. بنابراین تیوب به طور مداوم گرم نمی شود. این اساس کار تیوب فلزی است.
• تفاوت در چگونگی برش
تیوب شیشه ای در توان کمتر به خوبی کار می کند. بنابراین برای برش و حکاکی غیر فلزات گزینه ای مناسب تر است. تیوب فلزی پرقدرت تر است که برای برش مواد فلزی گزینه ای مناسب است و لبه های خشن تر ایجاد می کند. اما زیاد محسوس نیست و به راحتی می توان آن را صاف کرد.
• تفاوت طول عمر و دوام
شیشه از نظر ماهیت شکننده تر و حساس تر است و در جابجایی، نصب و برداشت نیاز به دقت بالاتری دارد همچنین گرمای شدید در لیزر CO۲ و خنک سازی سریع آن محدوده شکست قابل توجهی را ایجاد می‌کند که نیاز به مراقبت بالایی دارد.
در نتیحه
تیوب فلزی RF برای عملیات برش و حکاکی که با پالس بالا و قابلیت تکرار سریع نیاز دارند استفاده می‌شوند. سیستم خنک کننده هوای آن ساده تر از نوع شیشه ای است. همانگونه که اشاره شد سیستم خنک سازی آن با هوا است بدین گونه که فن هایی جهت پایین آوردن دمای آن در دستگاه تعبیه می شود. در تیوب شیشه ای گرمای تولیدی به راحتی از شیشه دفع نشده و نیاز به خنک سازی و گردش آب در اطراف لوله دارد تا خنک بماند. در غیر این صورت به سرعت و بیش از حد گرم شده و آسیب می بیند. سپس به یک سیستم چیلر و مکانیسم خنک کننده با مراقبت دقیق نیاز دارد تا از خطرات احتمالی و بالقوه در امان باشد