A-Z ELEKTRO září / říjen 2018

106 | A-Z ELEKTRO | září/říjen 2018 ZNAČICÍ TECHNOLOGIE Značení s Mopa lasery V posledních letech se lasery stávají dominantním způsobem značení produktů. V oblasti značicích technologií kontinuálně dochází k inovacím a lasery tak nahrazují čím dál více konvenční technologie. Daniel Kavan R ozsáhlá škála laserů a jejich použití může zájemcům o tyto technologie znesnadnit výběr vhodného zařízení. Souhrnně lze lasery rozdělit na tři základní typy laserů pro účely značení. Plynové lasery, kde základní látkou, která vytváří laserový paprsek, je trubice naplněná směsí plynů. Jedním z nejdůle- žitějších je v tomto případě oxid uhličitý (odtud název CO2 laser). Tyto lasery jsou ideální pro značení organických látek (dřeva, skla apod.) nebo například na gravírování do plastů. Další skupinou jsou lasery pevnolát- kové, kde je za tvorbu paprsku odpovědný krystal – většinou yttrito-hlinitý granát – zkráceně YAG. Tyto systémy jsou ideální pro kontrastní značení plastů nebo kovů. Posledními zástupci jsou lasery, které využívají jako svůj zdroj speciálně upra- vené optické vlákno. Proto se s nimi běžně setkáte pod názvem vláknové nebo fiber lasery. Primárně se používají na značení kovů a plastů. Na první pohled je jasné, že YAGové a vláknové lasery mají velmi podobnou oblast využití, a dokonce stejnou vlnovou délku (1064 nm). Proč tedy využívat od- lišné technologie pro stejnou věc? YAGové lasery mají (nebo spíše měly) jednu hlavní výhodu. Ze zkušeností je známo, že dosahují vyšší kvality kontrastnějšího značení na širší spektrum materiálů – hlavně plastů. Tento rozdíl je dán jiným profilem pulzu. Zde uděláme malou odbočku do obecné teorie fungování laseru. Zá- kladem je aktivní médium (plyn, krystal nebo optické vlákno), kterému dodá- váme budící energii. Většinou v podobě světla z laserových diod. Když je aktivní prostředí dostatečně nasyceno, začne emitovat laserový paprsek. Většina dnešních laserů funguje v tzv. pulzním módu. To znamená, že paprsek nevyza- řuje kontinuálně, ale pracuje podobně jako kondenzátor – nabije se a „vystřelí“ krátký pulz energie. Takovýto cyklus se může opakovat až 200 000 x za vteřinu. Tento systém se používá proto, že nám umožňuje dodat do značeného materiálu obrovské množství energie v extrémně krátkém čase (například značicí laser o výkonu 20 W dokáže během jediného pulzu vyvinout energii, která je o mnoho řádu vyšší). Pulzní řízení laseru je absolutně kritické pro kontrastní zna- čení (zejména plastových materiálů). Pokud YAGový laser dokáže dosahovat kvalitnějších výsledků, proč jej nevyužívat všude? YAG lasery mají oproti vlákno- vým laserům obrovské nevýhody. Tou nejzásadnější je životnost – 20 000 hodin u YAG laseru oproti 100 000 u fiber laseru. Mezi další nevýhody patří hlavně jejich energetická náročnost, nutnost výkonnějšího chlazení, komplikovanost elektroniky a celé optické cesty a cel- kově vyšší provozní a servisní náklady. Ačkoliv se YAG lasery začínají považovat za zastaralé, jejich deriváty (např. zelené, UV a lasery s ultrakrátkým pulzem) s námi budou ještě velmi dlouhou dobu, jelikož za ně zatím neexistuje ekvivalentní náhrada. V poslední době bylo cílem vývoje sklou- bení výhod obou technologií, a to se také povedlo v podobě vláknového MOPA laseru. Jedním z nejoblíbenějších laserů v naší nabídce je vláknový laser ABMark AB-F MOPA. Běžný vláknový laser funguje podle ná- sledujícího principu. Na začátku je budící dioda, která stimuluje aktivní prostředí MOPA Fiber laser – MARK F Series MOPA Princip fungování vláknového laseru (1. Běžný fiber laser, 2. MOPA laser se zesilovačem)