MOPA ili obični fiber laser: gdje je razlika

Oznaka na gotovom dijelu mora biti čitljiva, trajna i ponovljiva. Na osjetljivim materijalima površina ispod i oko nje mora ostati onakva kakva je bila. Tu se MOPA fiber laser razlikuje od običnoga.

Što znači MOPA

MOPA znači master oscillator power amplifier. Naziv opisuje konstrukciju: mali, stabilni laserski oscilator stvara pulseve, a optičko pojačalo ih pojačava. Ključno je da se kod takve konstrukcije trajanje pulsa i frekvencija mogu podešavati odvojeno. Kod običnog fiber lasera trajanje pulsa u velikoj je mjeri određeno konstrukcijom izvora i često je fiksno; mijenjamo uglavnom snagu, frekvenciju i brzinu.

Kratki puls donosi visoku vršnu snagu u vrlo kratkom vremenu, a dugi puls nižu snagu kroz dulje razdoblje. Prvi više djeluje na površinu, drugi više grije. Ista prosječna snaga stoga ne znači jednak unos topline u dio.

Zašto je unos topline presudan

Svaki laser predaje energiju koja se dijelom troši na nastanak oznake, a dijelom širi u materijal kao toplina. Koliko se energije širi u okolinu, ovisi o tome kako brzo je dovodimo. Ako energiju dovedemo u kratkom vremenu, materijal ima manje vremena prevoditi je u dubinu i u stranu. Zona utjecaja topline ostaje manja.

Na osjetljivim materijalima to je često važnije od same snage lasera. Tanki slojevi, zaštitne prevlake i plastika reagiraju na toplinu, ne na prosječnu snagu uređaja.

Eloksirani aluminij

Kod eloksiranog aluminija oznaka nastaje u oksidnom sloju. Taj sloj dijelu daje boju i korozijsku zaštitu. Ako laser probije sloj, oznaka će nastati, ali je zaštita na tom mjestu izgubljena; često se pojavi i sivi ili neravnomjerni trag.

Kratkim pulsima možemo ograničiti energiju na površinu i postići tamnu oznaku bez uklanjanja oksidnog sloja. Raspon između tih dvaju ishoda je uzak i nije jednak za sve debljine eloksaže, pa parametre treba provjeriti na konkretnom dijelu.

Nehrđajući čelik i plastika

Kod nehrđajućeg čelika toplinska oznaka (annealing) nastaje kontroliranim zagrijavanjem površine, bez skidanja materijala. Ako unesemo previše topline, pojave se nijanse boja koje kontrola kvalitete često čita kao upozorenje na promjenu površine.

Kod tehničke plastike raspon između čitljive oznake i oštećenja još je uži. Kratki puls ograničava taljenje i pjenjenje, a pritom o materijalu i postavkama ovisi hoće li oznaka nastati pjenjenjem ili promjenom boje.

Kada je dovoljan obični laser

Gdje je cilj duboko graviranje, uklanjanje materijala ili oznaka na manje osjetljivom metalu, obični fiber laser može dobro obaviti posao.

Odluku stoga treba vezati uz materijal i uz to što oznaka mora podnijeti. Kod eloksiranog aluminija, inoxa i plastike pitanje unosa topline u pravilu je važnije od najveće snage.

Test na vašem dijelu

Postavke su međusobno povezane: snaga, trajanje pulsa, frekvencija, brzina, fokus i prekrivanje linija. Vrijednosti koje djeluju na jednom dijelu ne prenose se automatski na drugu leguru, debljinu eloksaže ili boju površine.

Testno označavanje na stvarnom dijelu zato nije dodatak, nego dio postupka. Tek ono pokazuje je li oznaka dovoljno kontrastna i je li površina ostala neoštećena.