Pevnolátkové IR lasery

Jak jsme již v předchozích příspěvcích zmiňovali, u laserů hovoříme o třech základních částech. První částí je čerpání. Jedná se o způsob, jakým se do laserového zařízení dodává energie. V případě pevnolátkových laserů jde většinou o exitaci optickou pomocí laserových diod. Základními parametry pro výběr laserové diody jsou její emisní vlnová délka a výkon. Chceme-li diodu použít pro čerpání Nd:YAG laseru, potřebujeme diodu vyzařující na vlnové délce 808 nm s výkonem řádově v jednotkách wattů. 

Druhá část je samotná aktivní látka, která dodanou energii absorbuje a emituje záření určité vlnové délky. U našich IR pevnolátkových laserů jde o hodnotu 1064 nm. Aktivním prostředím pevnolátkových laserů jsou krystalické nebo amorfní izolanty s příměsí vhodných iontů. Tyto lasery mohou pracovat v různých režimech a za různých provozních podmínek, jsou stabilní a mají malé nároky na údržbu. Nejrozšířenější je dnes laser neodymový, který vyzařuje infračervené záření nebo zelené světlo (o tomto laseru bude řeč v další kapitole).  Neodymem dopovaný ytrium aluminium granát (Nd:YAG) je nejčastěji používaným krystalem v pevnolátkových laserech. Používá se jak v kontinuálních, tak i v pulsních laserech.  

laser datalogic vlase
Náš nejprodávanější pevnolátkový laser – Datalogic Vlase 10 W

Pevnolátkové lasery využívají naši zákazníci především v oblasti automotive pro značení různých plastových dílů, a to nejen při kontinuální výrobě. Stávají se tak již pevnou součástí standardní výroby a nedílnou součástí vstřikolisů, kde dochází k okamžité identifikaci plastových dílů. Tím je zajištěna tracebilita a nedochází k časovým prodlevám či případným reklamacím z důvodu chybějících či špatně nalepených etiket lidskou obsluhou. Zrychluje a automatizuje se tím celý proces výroby.   

laser ve střikolisu
Krytovaný laser umístěný do prostoru vstřikolisu

Tyto lasery jako například výše vyobrazený laser Datalogic Vlase má jednu obrovskou výhodu a tou je odpojitelný světlovod. U CO2 laserů se většinou jedná o all-in-one provedení laseru, kdežto pevnolátkové a vláknové lasery bývají rozděleny na laserovou hlavu a rack. Tyto dvě části jsou spolu propojené světlovodem, který je například u vláknových laserů neodpojitelný a jen u zlomku pevnolátkových laserů odpojit lze, což je i náš případ. Možná vás napadne otázka, proč by někdo laser potřeboval takto ,,rozebírat“. Důvod je prostý, lasery jsou totiž integrovány v různých produkčních linkách, kde není jednoduché rozebrat veškeré kabelové žlaby a spoje mezi rackem a laserovou hlavou, a někdy se dokonce může jednat i o různá neoddělitelná spojení. V případě servisu či výměny laseru je tak odpojitelný světlovod obrovskou výhodou. 

Sestavy pevnolátkových laserů ve spojení se střihačkami Schleuniger či Komax dodáváme také do kabelového průmyslu, kde nahrazují či doplňují ink-jetové technologie.  Níže můžete vidět sestavu laseru propojenou se stříhačkou Schleuiniger pro značení vodičů o různých průměrech. Značení je předsazeno před samotnou stříhačku, přičemž dle požadavků zákazníka potom řešíme buď plnou komunikaci tzn. vše je řízeno ze SW Cayman anebo částečnou komunikaci, kdy si například zprávy zákazník může vytvářet přímo v SW laseru. Duhá možnost je vhodná zejména pro ty, kterým nestačí základní množství fontů a variant značení, které jsou v SW Cayman defaultně integrovány. 

laser a střihačka kabelů
Sestava laseru a stříhačky kabelů 

Dále se tyto lasery uplatňují i na značení pokovených, lakovaných či jinak povrchově upravených kovových výrobků, kdy díky vlastnostem a krátké délce pulzu pevnolátkového laseru nedochází k narušení struktury samotného materiálu, ale samotné laserové značení je provedeno pouze a jen v uvedené ochranné vrstvě (pozink, prášková barva apod.). Potvrzením těchto řešení a postupů jsou negativní výsledky ze solných komor, které si opakovaně někteří naši zákazníci nechali testovat. To, jak takové značení může vypadat lze vidět na obrázku níže, kde je výstup laserového značení na dvou odstínech práškové barvy.  

značení pevnolátkovým laserem
Značení pevnolátkovým laserem bez porušení povrchové úpravy – zde práškový lak 

V drtivé většině případů pevnolátkové lasery používáme na značení plastů jako je PE – polyethylen, PP – polypropylen aj., protože jejich délka pulzu (15 ns) tolik tepelně nezatěžuje značený produkt a výsledné značení plastu je tak bělejší, něž by bylo v případě značení vláknovým laserem. Nejprodávanější jsou 10W varianty těchto laserů, které na značení plastů naprosto dostačují.  Tyto lasery často v průmyslu nahrazují tampoprintové stroje, které jsou náročné na obsluhu a údržbu, nehledě na nutnost poměrně specifické přípravy barev. Pevnolátkové lasery Datalogic V-lase jsou navíc cenově dostupnější než vláknové lasery Arex, které dodavatel Datalogic také nabízí. Určitou nevýhodou u těchto laserů je životnost laserového zdroje, které je u pevnolátkových laserů udávána poloviční oproti vláknovým laserům. Někteří naši zákazníci mají tyto lasery přes 10 a více let a stále je značení s nimi přesné a bezproblémové.  

značení loga pevnolátkovým laserem
Značení loga pevnolátkovým laserem