Vanadaatlaser - terminologie en toepassingsgebieden

De vanadaatlaser, chemisch Nd:YVO4 is een (meestal diode-gepompt) vaste-stoflaser die lijkt op de Nd:YAG-laser, maar met een ander gastkristal (YVO in plaats van YAG). Een neodymium-gedoteerde yttrium-vanadaatkristal wordt gebruikt in het vanadaat om de laserstraal te genereren. Aangezien de excitatie of laseremissie plaatsvindt via de neodymiumdoping, heeft de vanadaatlaser dezelfde golflengte als de YAG-laser (1064nm).

Voordelen van de laser machine

De vanadaatpomp is gemakkelijker te verpompen, de absorptieband is aanzienlijk breder dan die van de YAG-laser. Dit heeft als voordeel dat de golflengteafwijking van de pompdiodes (bijv. door verwarming) minder schommelingen in het uitgangsvermogen veroorzaakt. Het optische - optische rendement is hoger dan dat van de YAG-laser, waardoor de afvoer van afvalwarmte minder kritisch is of het uitgangsvermogen (bij hetzelfde kristalvolume en dezelfde kristalgeometrie) hoger is.

Een vanadaatlaser kan worden gebruikt om een breed scala aan verschillende materialen te markeren - grotendeels hetzelfde als wat een YAG-laser kan markeren. De laser markeert vrijwel alle metalen, kunststoffen en deels organische materialen. De vanadaatlaser kan meer pulsen per seconde leveren dan de YAG-laser. Dit kan voordelig zijn voor snelle markeringen op kunststof, omdat er nog steeds sprake is van pulsoverlapping.

Een laser machine kan over het algemeen alleen met een werkstuk communiceren als het een voldoende hoog absorptievermogen heeft. Het gereflecteerde of overgedragen vermogen is - uiteraard - nutteloos voor de materiaalbewerking.

Aangezien de laser machine in bijna-infrarood uitzendt, kan als vuistregel worden gesteld dat een materiaal dat transparant is voor het menselijk oog niet kan worden bewerkt met bijna-infrarood. Daarom kunnen niet-gekleurde glazen, plexiglas, polystyreen en dergelijke niet worden bewerkt. Dit is mogelijk met een CO2-laser.

Lage bedrijfskosten

De YVO4-laser vereist geen extra bedrijfskosten naast de elektriciteitskosten. Het lasersysteem wordt dan ook beschouwd als zeer kosteneffectief in het dagelijks gebruik en vervangt in toenemende mate conventionele markeersystemen die gebruik maken van inkt en etiketten. Bij zowel de YAG als de vanadaatlaser moeten de pompdiodes echter na ongeveer 15.000 - 20.000 bedrijfsuren worden vervangen. Dit is een nadeel ten opzichte van vezellasers waarvan de pompdiodes niet aan regelmatige onderhoudsintervallen onderhevig zijn.

In tegenstelling tot inkjetprinters bieden lasersystemen een hogere printkwaliteit, lagere bedrijfskosten (geen verbruiksartikelen, geen verstopte nozzles, etc.) en extreem weinig onderhoud. De investering is echter aanzienlijk hoger.

Als voorbedrukt karton met het lasersysteem wordt gemarkeerd, wordt een goed getekende markering met een korte markeertijd op de ondergrond geproduceerd.

Hoe duurzaam zijn de markeringen met de laser machine?

De vanadaatpomp is gemakkelijker te verpompen, de absorptieband is aanzienlijk breder dan die van de YAG-laser. Dit heeft als voordeel dat de golflengteafwijking van de pompdiodes (bijv. door verwarming) minder schommelingen in het uitgangsvermogen veroorzaakt. Het optische - optische rendement is hoger dan dat van de YAG-laser, waardoor de afvoer van afvalwarmte minder kritisch is of het uitgangsvermogen (bij hetzelfde kristalvolume en dezelfde kristalgeometrie) hoger is.

Een vanadaatlaser kan worden gebruikt om een breed scala aan verschillende materialen te markeren - grotendeels hetzelfde als wat een YAG-laser kan markeren. De laser markeert vrijwel alle metalen, kunststoffen en deels organische materialen. De vanadaatlaser kan meer pulsen per seconde leveren dan de YAG-laser. Dit kan voordelig zijn voor snelle markeringen op kunststof, omdat er nog steeds sprake is van pulsoverlapping.