COMPARAÇÃO TÉCNICA ENTRE TUBO LASER CO2 DE VIDRO (DC) E TUBO LASER SELADO (RF)

Introdução

Se você está planejando comprar uma máquina laser de CO2, preparamos o artigo abaixo com o objetivo de esclarecer sobre as diferenças entre os lasers de CO2 de tubo operados por corrente contínua (DC) e a fonte laser selada operada por radiofrequência (RF). Ambos têm suas vantagens, desvantagens e diferenças significativas de preço.

O que é um laser DC?

As fontes de laser DC são usualmente geradas por tubo laser de vidro. No tubo de vidro do laser DC, há uma mistura de diferentes gases como Nitrogênio, dióxido de carbono, hélio e muitas vezes hidrogênio e xenônio.

Ao aplicar uma alta voltagem nos eletrodos no tubo, a corrente começa a fluir. Os eletrodos são projetados para atuar como passagens através do corpo de vidro. Essas passagens são pontos fracos no laser e, como as temperaturas flutuam, é difícil garantir a impermeabilidade do tubo do laser. Isso ocorre porque os metais se expandem mais que o vidro quando a temperatura aumenta. Vidro e metal, portanto, exercem pressão crescente em temperaturas mais altas devido à expansão térmica. A vedação está, portanto, sujeita a forças maiores e pode apresentar vazamento durante o resfriamento (após muitos ciclos de carga térmica).

A corrente que flui leva a uma descarga de gás ou à excitação do nitrogênio. Este é primeiro passo na geração do feixe de laser e funciona da mesma forma com lasers RF CO2. O sistema laser de DC CO2 também possui um espelho final e um espelho de saída que funciona como um ressonador.

O laser DC CO2 é uma molécula triatômica - o que significa que consiste em três átomos. Neste caso são dois átomos de oxigênio e um átomo de carbono.

Vantagens do laser de tubo DC

Os tubo de laser de vidro DC são resfriados a água, o que apresenta algumas vantagens. Em primeiro lugar, o resfriamento a água permite uma operação extremamente silenciosa e o controle de temperatura constante do laser - o que prolonga significativamente a vida útil do sistema. A expectativa de vida média de um tubo de laser DC de boa qualidade é de cerca de dois anos, o que é relativamente curto em comparação com os lasers de RF.

Uma vantagem dos sistemas DC são os baixos custos iniciais de investimento porém esse sistema possui uma qualidade de feixe inferior em comparação com os lasers RF, mas ainda é capaz de cortar tecidos, couro e filmes. Uma desvantagem a considerar é que, quando usado abaixo de 20% da potência nominal o tubo laser DC se mostra menos estável. Nesse quesito o sistema laser RF apresenta clara vantagem, permitindo uma potência de alta linearidade de aproximadamente 2% - 100%.

O que é um laser de RF?

Os lasers de RF são alimentados com energia proveniente de potência irradiada por antenas. Como a frequência de excitação está na faixa das frequências de rádio (normalmente entre 86 MHz e 48 MHz). A radiofrequência fornece excitação das moléculas de nitrogênio (vibração). Os lasers de RF são operados com taxas de repetição muito altas (número de pulsos/segundo). Isso permite uma gravação/marcação mais rápida, onde cada pixel gravado requer um único pulso de laser. Se o ressonador de laser for projetado como cerâmica de óxido de alumínio, isso oferece a vantagem de que esse material tem uma impedância característica desprezível para a frequência de excitação. O ressonador trabalha com baixa perda ja que as antenas estão fora do ressonador e não há passagens no ressonador que sejam problemáticas para a impermeabilidade ao gás.

Vantagens de um laser de RF

As fontes de laser de RF operam com altas taxas de repetição e tem baixa variação de potência em operação. Além disso, eles têm maior qualidade de feixe.

Espera-se que a vida útil média dos tubos de laser de RF seja entre seis a oito anos. Após esse período será necessário substituir a fonte laser RF ou em alguns casos é possível reajustar os parametros de potência (frequência do driver da antena)  ou substituir uma placa defeituosa (normalmente um defeito no amplificador de potência). Feito isso a potência total do laser pode ser alcançada novamente.

Qual fonte de laser Co2 é melhor - DC ou RF?

Depende de seus requisitos. Os lasers DC são claramente a opção mais barata se sua principal preocupação for o custo inicial porém, eles precisarão ser substituídos em no máximo dois anos, enquanto as fontes de laser de RF podem ser usadas pelo menos três vezes mais tempo.

A razão principal que explica a durabilidade do sistema DC é o material usado nos tubos de laser. Os sistemas DC usam vidro que é frágil e quebrável, enquanto os sistemas de RF usam uma construção de metal e cerâmica muito mais robusta.

Além dos custos de aquisição, sua expecativa de futuro desempenha um papel importante na decisão de qual sistema se adequa melhor ao seu trabalho. Se materiais que voce vai gravar ou cortar não exigem grande precisão, recomenda-se um laser com um sistema DC. Esses sistemas provaram ser eficazes para especiamente na indústria têxtil porque um corte maior (devido à qualidade inferior da viga) é irrelevante. A vida útil curta e o tempo de inatividade imprevisível da máquina tornam os sistemas DC inadequados para linhas de produção automatizadas.

Os lasers de RF podem obter uma saída reproduzível de cerca de 2% a 100% de potência. Para a gravação de elementos com traços e linhas delicadas na indústria médica ou cosmética, isso é indispensável. A potência do laser pode ser adaptada com precisão à aplicação específica e controlada de forma otimizada, especialmente na faixa de baixa potência. Desta forma, as gravações mais precisas podem ser produzidas.

Uma curiosidade, o sistema laser RF é o mesmo utilizado na industria de beleza para remoção de pêlos indesejados de forma fácil e indolor ;)

Esperamos que esse artigo sirva com uma referencia para sua decisão em qual modelo de laser Co2 se aplica melhor ao seu trabalho. Caso ainda tenha dúvidas favor entrar em contato com um de nossos representantes e teremos a maior satisfação em tirar todas as suas dúvidas.