Láseres de Diodo, CO2, Fibra, Azul e Infrarrojo. ¿Cuáles son las diferencias?

[_ 0127_5_0 _]A medida que la tecnología láser continúa avanzando, existen numerosos tipos de láseres con diferentes nombres que a veces resultan confusos para los usuarios.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] En esta guía completa, profundizamos en las teorías fundamentales detrás de diferentes tipos de láser, incluidos el láser de diodo, el láser de CO2, el láser de fibra, el láser de luz azul y el láser de infrarrojos. Exploraremos sus características, beneficios y posibles inconvenientes para ayudarlo a determinar la opción más adecuada para sus necesidades.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Además, evaluaremos factores cruciales como las aplicaciones generales, la potencia, la velocidad, el mantenimiento y la vida útil, proporcionando información valiosa sobre el rendimiento de cada tipo de láser en estas áreas.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_2 _] Diodo, CO2, fibra, azul, láser infrarrojo, ¿cuáles son las diferencias?[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] [_ 0127_5_3 _] [_ 0127_5_4 _] [_ 0127_5_1 _]

1. 1 El mecanismo fundamental

[_ 0127_5_0 _] Antes de navegar por otros temas, es esencial conocer el mecanismo fundamental de un láser.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Un láser produce un haz coherente de luz amplificada a través de un proceso llamado emisión estimulada. En su forma básica, un láser consta de tres componentes principales: una cavidad óptica [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _] o [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] a [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] medio de ganancia [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _], y una fuente de bomba [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _].[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] El medio de ganancia es el material que se estimula para emitir luz, como cristal, gas o tinte.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] La fuente de la bomba que excita el medio de ganancia puede ser una bombilla, descarga eléctrica u otro láser. La luz del medio de ganancia bombeado rebota hacia adelante y hacia atrás entre los espejos de la cavidad óptica. Cada vez que la luz pasa a través del medio de ganancia, hace que se emita más luz de la misma longitud de onda y fase. Esto da como resultado una amplificación de la luz.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Uno de los espejos de la cavidad es solo [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] parcialmente reflectante [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _], lo que permite que la luz coherente y amplificada escape como un rayo láser. Este proceso produce luz monocromática, direccional y coherente.[_ 0127 _ 5_1 _]

1. [_ 0127_5_0 _] Mediano de ganancia [_ 0127_5_1 _]
2. [_ 0127_5_0 _] Fuente de energía de bombeo láser [_ 0127_5_1 _]
3. [_ 0127_5_0 _] Reflector alto [_ 0127_5_1 _]
4. [_ 0127_5_0 _] Acoplador de salida [_ 0127_5_1 _]
5. [_ 0127_5_0 _] Haz de láser (fuente: Wikipedia)[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] La clave del funcionamiento del láser es la emisión estimulada en el medio de ganancia y la amplificación óptica a través de la cavidad.[_ 0127_5_1 _] [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] Al usar diferentes medios de ganancia y fuentes de bomba, se pueden desarrollar una variedad de sistemas láser con diferentes longitudes de onda de salida y niveles de potencia para diferentes aplicaciones.[_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _]

1,2 Dos categorizaciones diferentes de láseres

[_ 0127_5_0 _] Los láseres se pueden clasificar por su medio de ganancia [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]. Los tipos comunes incluyen láseres de gas (como [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] láseres de CO2 [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]), láseres de estado sólido (como [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] Láseres de diodo y fibra [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]), láseres de tinte, etc. El medio de ganancia determina muchas de las propiedades del láser, como la longitud de onda (s) de la luz emitida, la potencia máxima, la duración del pulso, etc.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres también se pueden clasificar por su longitud de onda [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] o el color de la luz emitida [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]. El espectro de luz común incluye ultravioleta (UV), visible e infrarrojo (IR). Algunos ejemplos son los láseres azules que emiten luz azul visible y los láseres IR como los láseres de CO2 y fibra.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Por lo tanto, [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] la categoría de ganancia media y la categoría de longitud de onda no son conceptos mutuamente excluyentes [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _], lo que significa, por ejemplo, [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] un láser de CO2 también puede denominarse un láser de infrarrojos [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _] según su método de categorización.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Por otro lado, un solo medio de ganancia a veces puede producir diferentes longitudes de onda; por ejemplo, algunos láseres de estado sólido pueden emitir rojo, verde o azul. Una vez más, estas categorías se superponen: un láser de diodo IR es tanto IR como de estado sólido en función de su medio de ganancia.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_6 _](Tipos de láser y fuente de espectro de longitud de onda: Wiki)[_ 0127_5_1 _]

1,3 El diodo láser

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo, también conocidos como láseres semiconductores, son un tipo de láser que utiliza materiales semiconductores para generar luz coherente. Estos láseres se han vuelto cada vez más populares debido a su tamaño compacto, eficiencia y versatilidad en varias aplicaciones.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] En el núcleo de un láser de diodo hay una unión p-n, que se forma uniendo un semiconductor de tipo p (con un exceso de portadores de carga positiva llamados agujeros) y un semiconductor de tipo n (con un exceso de portadores de carga negativa llamados electrones). Cuando se aplica un voltaje a través de la unión p-n, los electrones y los agujeros se conducen entre sí y se recombinan en la unión. Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones, que es la luz emitida por el láser de diodo.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] La longitud de onda de la luz emitida depende del material semiconductor utilizado y del espacio de banda de energía entre las bandas de conducción y valencia en el material. Los materiales comunes utilizados en los láseres de diodo incluyen arseniuro de galio (GaAs), arseniuro de galio indio (InGaAs) y nitruro de galio (GaN), cada uno de los cuales produce diferentes longitudes de onda de luz.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Para lograr una emisión de luz coherente, los láseres de diodo emplean una cavidad óptica, que consta de dos espejos paralelos o superficies reflectantes. La luz generada por la unión p-n rebota entre estos espejos, lo que hace que los fotones interactúen con el material semiconductor y estimulen la emisión de más fotones. Este proceso, conocido como [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] emisión estimulada [_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _], da como resultado una salida de luz coherente y monocromática [_ 0127_5_1 _].

[_ 0127_5_7 _](Un diagrama de un diodo láser que actúa. Fuente: TutorCIrcle)[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] [_ 0127_5_3 _] [_ 0127_5_4 _] [_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo pueden producir una amplia gama de longitudes de onda dependiendo de los materiales semiconductores utilizados en su construcción. Aquí hay algunas longitudes de onda comunes y los materiales correspondientes utilizados en los láseres de diodo:[_ 0127 _ 5_1 _]

1,4 El láser CO2

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de CO2, también conocidos como láseres de gas, son láseres de gas que producen [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] luz infrarroja [_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _] con una longitud de onda de 10600 nm. Son uno de los láseres de onda continua más potentes y eficientes, y se utilizan ampliamente para aplicaciones industriales de corte, soldadura y grabado.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] En un láser de CO2, el medio de ganancia es una mezcla de gases que incluyen dióxido de carbono, nitrógeno y helio. Cuando se excitan por una descarga eléctrica o radiación de radiofrecuencia, las moléculas de CO2 liberan fotones con una longitud de onda característica de la resonancia molecular del dióxido de carbono. Estos fotones luego estimulan la emisión de más fotones de la misma longitud de onda. Los fotones emitidos rebotan entre los espejos de la cavidad láser, lo que lleva a la amplificación de la luz infrarroja.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Se utilizan dos espejos o superficies reflectantes para crear una cavidad óptica para los fotones, que se colocan en cada extremo del tubo lleno de gas. Un espejo es completamente reflectante, mientras que el otro es parcialmente reflectante, lo que permite que pase algo de luz. La luz generada por la emisión estimulada rebota entre estos espejos, amplificando la luz a través de un proceso llamado retroalimentación óptica. Esto da como resultado un haz de luz infrarroja altamente enfocado, monocromático y coherente.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_7 _](El mecanismo del grabador láser de CO2. Fuente: Snap Maker)[_ 0127_5_1 _]

1,5 El láser de fibra

[_ 0127_5_22 _] Los láseres de fibra representan una categoría única de láseres, caracterizados por el uso de fibra óptica como medio activo. Reconocidos por su excepcional calidad de haz, eficiencia y diseño compacto, los láseres de fibra se han vuelto cada vez más populares en diversas industrias, particularmente para el procesamiento de materiales y las telecomunicaciones.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_22 _] El mecanismo de un láser de fibra es una fibra óptica que ha sido dopada con elementos de tierras raras, como erbio, itterbio o neodimio. Estos dopantes sirven como medio activo, permitiendo la amplificación de luz dentro de la fibra. Para iniciar el proceso de láser, se utiliza una fuente de bomba externa, típicamente un láser de diodo, para inyectar energía en la fibra dopada.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_22 _] Esta energía excita los iones dopantes, lo que hace que emitan fotones a través de un proceso llamado emisión espontánea. Estos fotones luego viajan a lo largo de la fibra, interactuando con otros iones excitados y provocando la emisión estimulada. Este proceso da como resultado la amplificación de la luz dentro de la fibra, produciendo finalmente un rayo láser coherente y monocromático.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_22 _] Una de las características clave de los láseres de fibra es su estructura de guía de ondas [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _], que está formada por la propia fibra óptica. Esta guía de ondas confina la luz dentro del núcleo de fibra, asegurando que mantenga un camino y una dirección consistentes. Este confinamiento conduce a una calidad y estabilidad excepcionales del rayo, así como a un alto grado de coherencia espacial.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_7 _](Fuente: Catherine Wandera del libro “[_ 0127_5_23 _] Láseres de fibra en el procesamiento de materiales [_ 0127_5_24 _]”)[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_3 _] [_ 0127_5_4 _]

1,6 el láser de luz azul

[_ 0127_5_0 _][_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] Como mencionamos antes, los láseres con los nombres de colores no son conceptos mutuamente excluyentes con láseres medios de ganancia [_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _]. Cualquier láser, sin importar su medio de ganancia, que puede producir luz en la región azul del espectro visible, puede denominarse láseres azules, siendo los más comunes las longitudes de onda de 473 nm y 445 nm. Los láseres azules generan un rayo azul intenso y vibrante que parece prominente para el ojo humano. Se utilizan ampliamente en aplicaciones donde se necesita un rayo láser altamente visible como proyección láser, aplicaciones biomédicas, pantallas de iluminación láser y procesamiento de materiales.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_7 _](Láser azul 445nm - 450nm (medio) Fuente: Wikipedia)[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] A diferencia de los láseres infrarrojos como los láseres de CO2 y fibra que usan dopantes de tierras raras, los láseres azules requieren un medio de ganancia más complejo y un bombeo óptico para lograr una emisión azul visible. El láser azul más común es el láser de estado sólido bombeado por diodo o DPSS. Utiliza un láser de diodo semiconductor para bombear ópticamente un medio de ganancia cristalina dopado con iones como el neodimio ionizado triplica (Nd3) que pueden emitir luz azul. Los medios populares incluyen fluoruro de litio itrio (YLiF4) y granate de aluminio itrio (YAG).[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] El láser de diodo de bombeo es absorbido por iones dopantes en el cristal, lo que los eleva a un estado excitado. Los iones liberan su energía como fotones azules cuando se descomponen de nuevo al estado fundamental. El medio de ganancia amplifica la luz azul a través de la emisión estimulada, mientras que la cavidad óptica dirige los fotones emitidos en un fuerte rayo láser azul monocromático.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres DPSS azules pueden alcanzar una potencia de salida de onda continua de hasta 50 milivatios utilizando un medio de ganancia única. Se pueden obtener potencias más altas de hasta 1 vatio o más mediante el uso de múltiples cristales o fibras en la misma cavidad óptica. Si bien son compactos y relativamente económicos, los láseres azules DPSS requieren óptica y electrónica complejas para funcionar y aún tienen una potencia de salida limitada en comparación con otros tipos de láser.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Además del láser DPSS que requiere un medio de ganancia complejo, el LaserPecker LP2 también proporciona un láser de luz azul de 5 vatios y 450nm con una resolución ultra fina de 2K, una velocidad máxima de grabado de 600 mm/s y adecuado para numerosos materiales como papel, madera, bambú, cuero, alimentos, acrílico, vidrio coloreado, cerámica, Bambú, piedra, etc. Es la máquina más compacta y fácil de usar para principiantes.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_28 _][_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_25 _][_ 0127_5_29 _] Haga clic en: LaserPecker 3-Grabador láser de mano de metal y plástico-laserpecker.net[_ 0127_5_24 _][_ 0127_51 _][_ 0127_5_4 _][

¿Qué láser debería elegir?

[_ 0127_5_0 _] Para responder mejor a esta pregunta, es mejor considerar diferentes factores junto con sus requisitos específicos.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Para la conveniencia de nuestra discusión, ya no nos centraremos en tipos de láser específicos basados en sus longitudes de onda, como los láseres azules o infrarrojos. En cambio, clasificaremos los láseres en función de sus medios de ganancia: diodo, CO2 y láser de fibra. Para proporcionar una mejor comprensión, mencionaremos la longitud de onda asociada con cada láser, indicando el color al que pertenece.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_28 _] [_ 0127_5_3 _] [_ 0127_5_25 _] [_ 0127_5_27 _] [_ 0127_5_4 _] [_ 0127_5_1 _]

2,1 Longitud de onda y materiales adecuados

[_ 0127_5_0 _] Diferentes longitudes de onda de cada tipo de láser determinan qué tipo de materiales son adecuados para ser procesados.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo emiten un rango de longitudes de onda desde el espectro visible a infrarrojo, lo que permite su uso en varios materiales. Los láseres de diodo infrarrojo cercano a 808 nm y 940 nm son adecuados para grabar y cortar materiales [_ 0127_5_1 _] [_ 0127_5_5 _] [_ 0127_5_3 _] como plásticos, textiles y metales delgados como acero inoxidable o aluminio [_ 0127_5_4 _].[_ 0127_5_1 _]. [_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo azul a 445 nm se pueden utilizar para el grabado de alta resolución para muchos materiales como [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] acrílico opaco, madera, plásticos, telas, cuero, etc[_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_1 _]. [_ 0127_5_0 _] Láseres de diodo IR alrededor de 1-1, 5 μm objetivo [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] tejidos, plásticos y compuestos en aplicaciones médicas e industriales [_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _].[_ 0127_5_1 _].

[_ 0127_5_0 _] Sin embargo, al grabar y cortar en materiales transparentes utilizando un láser de diodo visible (como el láser azul), el rayo láser pasaría a través del material sin causar ningún efecto significativo en la superficie de la pieza de trabajo. Una solución de uso común es cubrir el material mediante cintas de grabado o marcado.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de CO2 emiten luz en el infrarrojo lejano a 10,6 μm, entregando altas densidades de potencia adecuadas para cortar y grabar la mayoría de los materiales no metálicos como [_ 0127 _ 5_3 _][_ 0127_5_5 _] acrílico, madera, cerámica, vidrio y silicio [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]. La longitud de onda de 10,6 μm también es muy absorbida por muchos metales industriales gruesos como [_ 0127 _ 5_3 _][_ 0127_5_5 _] aluminio, acero dulce y acero inoxidable [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]. Los láseres de CO2 pueden cortar materiales de hasta 1 pulgada de espesor o más. Sin embargo, la luz IR lejana no se puede usar en algunas aleaciones metálicas con una absorción infrarroja deficiente como [_ 0127 _ 5_3 _][_ 0127_5_5 _] cobre o latón [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _].[_ 0127_5_1 _].

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de fibra emiten en el rango del infrarrojo cercano de alrededor de 1,0 a 1,1 μm, que se pueden usar para grabar y cortar la mayoría de los metales, incluidos [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] acero, aluminio, acero inoxidable y aleaciones de níquel [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _]. La longitud de onda NIR tiene una alta absorción por la mayoría de los metales, lo que permite un procesamiento rápido y de alta potencia de láminas de hasta unos pocos centímetros de espesor.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Sin embargo, los láseres de fibra típicamente [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] no pueden cortar metales no como la madera, el acrílico o el silicio [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _] que se procesan de manera eficiente mediante láseres de CO2. Algunos [_ 0127_5_3 _][_ 0127_5_5 _] plásticos y compuestos [_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_4 _] también tienen poca absorción en la longitud de onda del láser de fibra, aunque su potencia aún puede ser suficiente para permitir aplicaciones de grabado de superficies.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_28 _] [_ 0127_5_3 _] [_ 0127_5_25 _] [_ 0127_5_27 _] [_ 0127_5_4 _] [_ 0127_5_1 _]

2,2 Rango de potencia y eficiencia de enchufe de pared

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo tienden a ser compactos y eléctricamente eficientes. Tienen una eficiencia del 30-60% en la conversión de energía de entrada eléctrica a potencia de salida láser. La tasa de conversión de energía eléctrica en energía láser también se llama eficiencia de enchufe de pared. [_ 0127_5_5 _][_ 0127_5_3 _] Cuanto mayor sea la eficiencia del enchufe de pared, mayor será la capacidad de un láser para cortar o grabar un material con menos consumo de electricidad.[_ 0127_5_4 _][_ 0127_5_1 _][_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Esta alta eficiencia y bajo costo han permitido muchas aplicaciones de mercado masivo de láseres de diodo. Sin embargo, diferentes longitudes de onda del láser de diodo podrían proporcionar diferentes potencias. La potencia máxima de la mayoría de los láseres de diodo para el grabado generalmente se limita a decenas de vatios. Por lo tanto, para uso a nivel industrial, se introduce una técnica de teradiodo que combina la salida de varios diodos para formar un solo rayo láser con una salida de alta potencia de hasta 8kW. Este tipo de láser también se llama láser de diodo directo (DDL).[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de CO2 pueden alcanzar niveles de potencia muy alta de hasta 100 kilovatios o ondas más continuas, así como una eficiencia de enchufe de pared del 10-15%, lo que significa que el CO2 tiene un mayor consumo de electricidad que el diodo láser. Esto los hace adecuados para usos industriales de alta resistencia, como cortar láminas de metal gruesas, grabar y soldar. El rayo láser también se puede enfocar a un tamaño de punto muy pequeño, lo que permite aplicaciones de precisión.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de fibra pueden lograr una amplia gama de potencias de salida, desde menos de 1 vatio hasta 100 kilovatios o más. Los láseres de fibra típicos pueden lograr una eficiencia de enchufe de pared de más del 30%, con láseres de fibra monomodo de alta potencia que alcanzan una eficiencia de hasta 50-60% o más. Esto significa que requieren menos energía para operar mientras generan la misma potencia láser.

2,3 Velocidad de corte y espesor

[_ 0127_5_0 _] La potencia de un láser determina la velocidad de corte y el grosor [_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo suelen tener las velocidades de corte más bajas de alrededor de 8mm/segundo para unos pocos milímetros de espesor de materiales como plásticos, cuero y metales delgados. Los láseres de diodo de mayor potencia de 1 kW o más pueden alcanzar una velocidad de corte de hasta 50mm/segundo para acero inoxidable de hasta 6mm de grosor y aluminio de hasta 8mm, pero con menor calidad que los láseres de fibra o CO2.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de CO2 pueden lograr velocidades de corte más altas de hasta 83mm/segundo para acero inoxidable de 12mm de espesor y aluminio de 125mm. Los láseres de CO2 producen altas densidades de potencia para el corte rápido de madera, plásticos y otros no metales, así como metales gruesos con potencias láser de 3kW o más. Sin embargo, los láseres de CO2 tienen una calidad de haz inferior, por lo que no pueden producir los cortes finos y precisos posibles con láseres de fibra.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de fibra proporcionan las velocidades de corte más altas de hasta 416mm/segundo para acero inoxidable de más de 25mm y aluminio de más de 30mm. Su alta precisión y corte estrecho permiten el corte a alta velocidad de la mayoría de las aleaciones metálicas con poca escoria o material desperdiciado. Los láseres de fibra son la opción preferida donde el alto rendimiento y la precisión de las piezas son los más importantes.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] [_ 0127_5_3 _] [_ 0127_5_4 _] [_ 0127_5_1 _]

2,4 Mantenimiento y vida útil

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de diodo generalmente tienen los requisitos de mantenimiento más bajos y la vida útil más larga de los tres láseres. Los láseres de diodo se basan en componentes semiconductores que pueden funcionar hasta 100.000 horas sin reemplazo. No requieren gases consumibles. El mantenimiento del láser de diodo se limita típicamente a componentes de refrigeración externos. Su naturaleza compacta de estado sólido también hace que los láseres de diodo sean altamente confiables para operar en condiciones difíciles.[_ 0127 _ 5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de CO2 tienen mayores necesidades de mantenimiento debido al uso de gases láser, ópticas y espejos que requieren reposición y reemplazo periódicos. Los láseres de CO2 suelen necesitar nuevos gases cada 1-2 años y un reemplazo de espejo cada 3-5 años para sus sistemas de varios kilovatios. El reemplazo del tubo láser y la fuente de alimentación también puede ser necesario después de unas 10,000-30,000 horas de funcionamiento, dependiendo del uso. Por lo tanto, si bien los láseres de CO2 son una tecnología madura y rentable, su mayor mantenimiento da como resultado un mayor tiempo de inactividad y mayores costos operativos en comparación con las fibras o diodos.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Los láseres de fibra también tienen diseños de estado sólido sin gas, pero con componentes mecánicos como diodos láser y fibras de suministro de haz que requieren un reemplazo periódico. La vida útil del diodo láser de fibra y del módulo de bomba suele ser de 10.000 a más de 100.000 horas, dependiendo de la potencia y el uso. Las fibras refrigeradas por aire duran de 5 a 10 años antes del reemplazo, mientras que las fibras refrigeradas por agua utilizadas en los sistemas de mayor potencia pueden necesitar reemplazo cada 1 a 3 años. El mantenimiento del láser de fibra también requiere un reemplazo ocasional de lentes, espejos y otros componentes ópticos. Por lo tanto, los láseres de fibra tienen costos iniciales más altos pero un mantenimiento a largo plazo más bajo que los láseres de CO2, y una vida útil potencial más larga que los láseres de CO2 o de gas visible.[_ 0127_5_1 _]

Conclusión

[_ 0127_5_0 _] En conclusión, los láseres de diodo, CO2, fibra, azul e infrarrojos no se pueden clasificar en 2 grupos diferentes dependiendo de su medio de ganancia o su longitud de onda. La longitud de onda y el medio de ganancia no son conceptos mutuamente excluyentes, un láser podría ser láser azul y CO2.[_ 0127_5_1 _]

[_ 0127_5_0 _] Diferentes medios de ganancia proporcionan diferentes formas de creaciones láser, que también ofrecen varias características como materiales adecuados, rango de potencia, eficiencia de enchufe de pared, velocidad, grosor de corte y métodos de mantenimiento.[_ 0127_5_1 _]