Láseres de vanadato: terminología y áreas de aplicación

El láser de vanadato, químicamente Nd:YVO4 es un láser de estado sólido (generalmente bombeado por diodos) similar al láser Nd:YAG, pero con un cristal huésped diferente (YVO en lugar de YAG). Para generar el rayo láser se utiliza en el vanadato un cristal de vanadato de itrio dopado con neodimio. Como la excitación o la emisión del láser se realiza a través del dopaje con neodimio, el láser de vanadato tiene la misma longitud de onda que el láser YAG (1064 nm).

Ventajas del sistema láser

La bomba de vanadato es más fácil de bombear, la banda de absorción es significativamente más ancha que la del láser YAG. Esto tiene la ventaja de que el corrimiento de la longitud de onda de los diodos de bombeo (por ejemplo, a través del calentamiento) causa menos fluctuaciones en la potencia de salida. La eficiencia óptica - óptica es mayor que la del láser YAG, por lo tanto, la eliminación del calor residual es menos crítica o la potencia de salida (a igual volumen de cristal e igual geometría de cristal) es mayor.

Se puede usar un láser de vanadato para marcar una amplia gama de materiales diferentes: esencialmente lo mismo que puede marcar un láser YAG. El láser marca prácticamente todos los metales, plásticos y parcialmente materiales orgánicos. El láser de vanadato puede entregar más pulsos por segundo que el láser YAG. Esto puede ser ventajoso para marcas rápidas en plástico, a pesar de que siga habiendo superposición de pulsos.

Un láser generalmente solo puede interactuar con una pieza de trabajo si tiene una absorción suficientemente alta. La potencia reflejada o transmitida es, obviamente, inútil para el procesamiento de materiales.

Como el láser emite en el infrarrojo cercano, como regla general, se puede afirmar que cualquier material que sea transparente para el ojo humano no puede procesarse con infrarrojo cercano. Por lo tanto, no pueden procesarse vidrios no coloreados, plexiglás, poliestireno y similares. Esto es posible con un láser de CO2.

Bajos costos de funcionamiento

El láser YVO4 no requiere costos operativos adicionales, fuera de los costos de electricidad. Por lo tanto, el sistema láser se considera muy rentable en el uso diario y reemplaza cada vez más a los sistemas de marcado convencionales que usan tinta y etiquetas. Sin embargo, tanto con el láser YAG como con el láser de vanadato, los diodos de bombeo deben reemplazarse después de aproximadamente 15.000 - 20.000 horas de funcionamiento. Esto es una desventaja en comparación con los láseres de fibra, cuyos diodos de bombeo no están sujetos a intervalos de mantenimiento regulares.

A diferencia de las impresoras de inyección de tinta, los sistemas láser ofrecen una mayor calidad de impresión, menores costos de funcionamiento (sin consumibles, sin inyectores bloqueados, etc.) y un mantenimiento extremadamente bajo. Sin embargo, la inversión es significativamente mayor.

Si el cartón preimpreso se marca con el sistema láser, se produce en el sustrato una marca bien contrastada con un tiempo de marcado corto.

¿Cuán duraderas son las marcas con el sistema láser?

Las marcas láser generalmente tienen una durabilidad muy alta, ya que la marca a menudo se realiza en el volumen del material, y no solo en la superficie. A diferencia de las imágenes impresas, textos o códigos de barras, las marcas láser son resistentes a la abrasión y completamente a prueba de manchas. Incluso los solventes, el aceite, las bases y ácidos débiles, así como las altas temperaturas, no pueden afectar el marcado. Esta es una de las razones por las que los sistemas de marcado láser se han vuelto cada vez más importantes en los últimos años en lo que respecta al marcado de componentes relevantes para la seguridad, por ejemplo, para evitar falsificaciones.
También en los automóviles, cada vez hay más componentes marcados con láser. Esto incluye interruptores del tablero de instrumentos, placas de datos, marcas de seguridad relevantes (por ejemplo, hebillas de los cinturones de seguridad) y componentes costosos (componentes del motor, por ejemplo, árboles de levas).