Püsilaine vs pulseeriv laser

On kaks peamist tüüpi lasereid: impulsslaserid ja pidevlaine (CW – Continuous Wave) laserid. Kuigi mõlemad laseritüübid tekitavad valgust, erinevad nad selle tekitamise ja kiirgamise viisi poolest. Selles artiklis selgitame peamisi eeliseid võrreldes CW-laseritega.

Pidevlaine (CW) laser tekitab pideva laserkiire voo. Neid iseloomustab püsiv väljundvõimsus. CW-lasereid kasutatakse rakendustes, kus on vaja stabiilset ja ühtlast valgusväljundit pindade sulatamiseks, näiteks laserkeevitus- ja laserlõikemasinad.

Impulsslaser tekitab laservalguse puhanguid pideva voo asemel. Neid iseloomustab pulseeriv väljundvõimsus, mis annab suhteliselt madala keskmise võimsuse juures väga kõrge tipuvõimsuse. Seda tüüpi lasereid kasutatakse kõrge tipuvõimsuse vajadusel nt saasteainete eemaldamiseks, minimaalse kuumutatud materjali ala (HAZ – Heat Affected Zone) korral. Näiteks laserpuhastamiseks.

Impulsslaseri eelised:

Oluline erinevus CW-laseritega on hind. CW-laserid on üldiselt odavamad (€/vatt). Miks? Esiteks ei vaja need spetsialiseeritud komponente, nagu impulssvormiv elektroonika ja optika, mis suudab kannatada kõrget tipuvõimsust. Lisaks on impulsslaseritel palju eeliseid:

1. Kõrgem tipuvõimsus: Impulsslaserid suudavad pakkuda palju suuremat tipuvõimsust kui CW-laserid, kuna nad kiirgavad võimsuspurske lühikese aja jooksul. Impulsslaserid kontsentreerivad nii palju energiat nanosekundi pikkustesse impulssidesse, et saasteaine esimese kokkupuute korral luuakse ablatiivne šokilaine, muutes selle ideaalseks töötlemis- ja puhastamisviisiks.
2. Kõrgem efektiivsus: Impulsslaserid on üldiselt efektiivsemad kui CW-laserid, kuna nad kiirgavad energiat ainult siis, kui nad on aktiivselt pulseerimas, ja kuna ablatiivne protsess nõuab kõrget tipuvõimsust. Ilma ablatatsioonita on ainult aurustumine, mis võtab kauem aega ja nõuab kõrgemat keskmist võimsust. Paljudel rakendustel, nagu värvieemaldus, suudab 200W impulsslaser hõlpsalt ületada 1kW CW-laseri faktoriga 4, tarbides samal ajal vaid murdosa energiast ja jättes pinna palju jahedamaks.
3. Kasutusvaldkond: Kus impulsslaserid tõesti silma paistavad võrreldes CW-laseritega, on suur varieeruvus materjalides, mis tuleb maha ilma suurema pingutuseta. Paksud merekatte värvid, tooteaurud, liimid, keemilised koostised, kumm, rooste… kõiki eelnimetatuid saab puhastada impulsslaseritega, kus CW piirdub vaid värske kohaliku rooste või õli eemaldamisega.
4. “Tehniline” materjalitöötlus: Impulsslaserid saavad töödelda materjale viisil, mida CW-laserid ei saa. Nad kiirgavad kõrge energiaimpulssi, mis tekitab plasma, võimaldades tõhusamat ja täpsemat materjali töötlemist. Tahate puhastada või töödelda roostevaba terast, alumiiniumi, masinaterast või vasktraati ilma kahjustusteta? Implusslaserid on selle jaoks ideaalsed.
5. Vähendatud kuumutatud ala mõju: Impulsslaserid saavad vähendada materjalides kuumutatud tsooni (HAZ), kuna kõrge energiaimpulss antakse lühikese aja jooksul, minimeerides materjalile ülekantava soojuse hulka. Substraadi mikromustumist saab seega vältida, isegi kui sama pinda töödeldakse korduvalt. See võib olla kasulik rakendustes, kus on oluline vältida pinna struktuurimuutusi, näiteks süstivaluvormide tööstuses või meditsiinirakendustes.

Kokkuvõttes võib-olla on impulsslaseri hind kõrgem investeering, kuid ROI on palju suurem. Eriti kui valite mobiilse või statsionaarse laserseadme.