Китайские твердотельные Лазеры для ЧПУ станка

В последнее время в продаже появились вполне доступные твердотельные лазеры, которые имеют достаточную мощность чтобы производить резку или гравировку различных материалов. Лазерный модуль выглядит как прямоугольный блок с небольшим вентилятором и отдельно к нему идет плата драйвера. Такие лазеры в первую очередь будут интересны тем у кого есть ЧПУ станок. Устанавливается лазер вместо штатного фрезера.

лазер

Внутри лазерный модуль состоит из собственно лазерного диода (3), коллиматора(5), патрона (2,4) и внешнего радиатора (1), который выполняет функцию охлаждения.

модуль

В качестве лазерного диода применяется кристалл алюмината галлия, длинна излучения порядка 445нм. При работе потребляет весьма значительный ток и имеет КПД порядка 25%. Это означает, что если лазер имеет мощность 2Вт он должен потреблять 8Вт при этом мощность которую необходимо рассеять с помощью радиатора составит 6Вт. Эти лазеры представляют большую опасность для органов зрения, поэтому нужно применять очки при их работе. Неосторожное обращение с лазером может привести к полной потере зрения.

Коллиматор это набор линз (может быть одна линза в нашем случае это несколько линз), его задача сфокусировать свет от лазера в прямую или в острый конус. Отрегулировать фокус можно вращая коллиматор, при этом он перемещается ближе или дальше от лазерного кристалла. Надо заметить, что хоть лазер хоть и имеет очень маленькую площадь излучателя, но она по форме скорее ближе к прямоугольнику чем к точке, соответственно при фокусировке на обрабатываемой поверхности можно получить разную толщину следа, который оставит лазер в зависимости от направления движения. Чтобы свести этот эффект к минимуму нужно тщательно фокусировать лазер на обрабатываемой поверхности.

Патрон в котором установлен лазерный диод выполняет сразу две функции: Во первых он отводит тепло от диода и распределяет его по своему корпусу для лучшего термоконтакта с радиатором. Во вторых он механически сопрягает лазер и коллиматор, позволяя последнему перемещаться вдоль своей оси.

Задача внешнего радиатора рассеять тепло и не допустить чрезмерного роста температуры. Ввиду того, что площадь радиатора небольшая, а тепловая мощность значительна , применяют активное охлаждение вентилятором. Если последний не исправен вполне вероятна преждевременная деградация лазерного кристалла из-за перегрева.

Драйвер лазера требует напряжение питания 12V и ток порядка 1-3А в зависимости от мощности.

Для сравнения были приобретены несколько разных лазеров :

питание

1. Приобретен в магазине DZT`s Store, заявленные параметры 5500мВ 450нМ

2. Приобретен в магазине J&J Store, заявленные параметры 2500мВ 450нМ

питание1

3. Tiangreen , заявленные параметры 2000мВ 450нМ, в количестве двух штук.

лазер1

4.Приобретен в магазине JingBiao Automation, заявленные параметры 2000мВ 450нМ

Результаты замеров представлены в таблице:

Тип

Pп,Вт

Pд,Вт

Ud,В

Lb,лк

Pл,Вт

1

16.14

8.8

2

4.41

4400

2.2

2

10.8

6.3

1.3

4.85

3100

1.575

3

14.16

6.21

1.35

4.6

2400

1.55

3

14.16

6.14

1.35

4.55

2000

1.53

4

13.56

5.34

1.2

4.45

2010

1.335

где

  •  
  • Pп - Полная мощность потребляемая лазером и драйвером
  • Pд - Мощность потребляемая диодом
  • Iд - Ток потребляемый диодом
  • Ud - Напряжение питания диода
  • Lb - Максимальная освещенность, которую дает лазер без коллиматора на расстоянии 1.5 метра
  • Pл - Расчетная мощность лазера, при условии что КПД равен 25%.

Как видно из таблицы тенденция увеличения мощности от того что написано на этикетке имеется, но вот как бы разница более чем в два раза по заявленной мощности оказывается на практике всего в 1.6 по потребляемой. Расчеты показывают, что до заявленной мощности лазеры явно не дотягивают, а вот по цене оказываются завышены.

Что касается освещенности, то это попытка заменить ваттметр (который стоит 400$) люксометром. Понятно что это все "попугаи" и максимальная освещенность наблюдается только по центру оптической оси и то не всегда, но кое о чем все же сделать выводы можно.

0 Комментарии "Китайские твердотельные Лазеры для ЧПУ станка"

Оставьте комментарий

Ваше имя:


Введите код с картинки:

Ваш комментарий:
Note: HTML is not translated!