2017 m. rugsėjo 16 d., šeštadienis

Lazerio spindulio kelias graviravimo staklėse

     Šiais laikais, net ir sudėtingiausias technologijas priimame kaip duotybę, savaime suprantamą (nors neturime supratimo kaip tai veikia) dalyką. Vartojame ir nesukame galvos. Dažnas užsukęs į mano dirbtuves labai nuoširdžiai domisi ir stebisi, kaip veikia staklės. Ir man pačiam tame yra kažkas tokio užburiančio :). Tai ir papasakosiu, kaip tas lazerio spindulys keliauja iš spinduliavimo šaltinio iki apdorojamo pavišiaus.
      Truputį apie spindulio prigimtį. CO2 lazeris yra dujų lazerio tipas. Tai, ko gero, labiausiai paplitęs lazerio tipas tarp entuziastų ir smulkių įmonių. Šiame prietaise elektros energija teka per dujomis užpildytą vamzdį, kuris gamina šviesą. Vamzdžio galuose yra veidrodžiai; vienas iš kurių yra pilnai atspindintis, o kitas - šiek tiek laidus šviesai. Dujų mišinį paprastai sudaro anglies dioksidas, azotas, vandenilis ir helis. CO2 gaminamų lazerių šviesa yra nematoma, patenka į tolimąjį infraraudonosios spinduliuotės šviesos spektro diapazoną.

 
     Stimuliuojant elektros srovei, azoto molekulės dujų mišinyje suaktyvinamos. Naudojamas azotas, nes jis gali išlaikyti šią aktyvią būseną ilgą laiką. Aktyvių azoto molekulių virpesiai savo ruožtu sužadina anglies dioksido molekules. Šiuo momentu lazeris pasiekia būseną, vadinamą populiacijos inversija, tašku, kada sistemoje yra daugiau sužadintų dalelių nei pasyvių. Kad lazeris gamintų šviesos spindulį, azoto atomai turi prarasti savo aktyvią būseną, išlaisvindami fotonų energiją. Tai atsitinka, kai aktyvūs azoto atomai susiduria su labai šaltais helio atomais, todėl azotas atpalaiduoja šviesą.
     Pagaminta šviesa yra labai galinga, palyginti su įprasta šviesa, nes dujų vamzdis yra apsuptas veidrodžių, atspindinčių didžiąją dalį šviesos, keliaujančios per lempos vamzdį. Šis šviesos atspindys sukelia šviesos bangas, kurias azotas intensyviai gamina. Šviesa didėja, kai ji keliauja pirmyn ir atgal, išspinduliuojama iš lempos tik tada, kai tampa pakankamai ryški, kad galėtų praeiti per iš dalies atspindintį veidrodį.
     Šviesa iš CO2 lazerio lempos yra pakankamai galinga, kad perpjautų (iš tikro, tai išdeginama labai siaurame ruože) daugelį medžiagų, įskaitant audinį, medieną ir popierių. Galingiausi CO2 lazeriai naudojami plieno ir kitų metalų apdirbimui, tik tam reikalingos papildomos sąlygos. Nors didžiausią galingumą naudojantys CO2 lazeriai viršija 1000 W, dažniausiai naudojami 25-100 W. Kadangi tai yra infraraudonoji spinduliuotė, ji turi labai didelį bangos ilgį, apie 10,6 mikronų, tai yra daug ilgesnė nei matoma šviesa, kuri yra tarp 450 ir 700 nanometrų. Tai tiek teorijos, o štai taip atrodo CO2 lazerio lempa:


     Kai susipažinome su lazerio spinulio šaltiniu, sužinokime, kaip tas spindulys staklėse pasiekia apdorojamą medžiagą. Jei kieto kūno lazerio spinduliams perduoti naudojamas šviesolaidis, tai CO2 lazerio spindulys keliauja atspindimas specialių veidrodžių. Principas lygiai toks pat, kaip vaikystėje laidyti saulės zuikučiai.


     Kaip matome iš schemos, viskas labai paprasta :). Tačiau praktikoje, ypač dirbant su pigiais kinietiškais lazeriais, geras spindulio suvedimas pasiekiamas sunkiai. Sunkumo priežastis - staklių geometrijos stabilumas. Pigių staklių rėmas būna iš paprastų aliuminio profilių, tvirtinimo elementai iš plonos (apie 1mm) lankstytos skardos, kreipiančiosios ir guoliai - hobio kategorijos, o varikliai, procesorinė plokštė ir bendras surinkimas toli nuo profesionalios įrangos... Todėl pasiekti lazerio spindulio horizontalumo ir stačių kampų būna gana rimtas iššūkis. O derinimas atliekamas su tai trimis varžteliais ant kiekvieno veidrodžio rėmo.
      Kadangi žmogaus akis nemato infraraudonojo spektro diapazono, o spindulys staklių viduje keliauja neuždengtas, tai visada slypi pavojus netyčia pakliūti į jo kelią. Žinoma, jis nenupjaus galūnės, bet apdegins garantuotai. O jei sugebėtumėte žvilgtelėti į jį... Todėl dirbant visada turi būti uždarytas apsauginis staklių dangtis.
     Kai kuriose staklėse būna integruotas ir raudonas lazerinis diodas. Šis spindulys keliauja tuo pačiu optiniu traktu kaip ir darbinis CO2 spindulys. Raudonas taškas labai patogiai parodo, kur yra nutaikytas spindulys. Kai darbo metu staklių viduje atsiranda dūmų, raudono spindulio kelias tampa aiškiai matomas. Tai labai akivaizdžiai parodo, kaip spindulys keliauja nuo lempos iki darbinės galvutės su fokusuojančia linze.



      Nuotraukose matomos GCC Spirit staklės. Nepigus, bet tikrai rimtas įrankis.



2017 m. rugpjūčio 25 d., penktadienis

Lietuvos jubiliejui artėjant


     Su amžiumi atsiranda ne tik gyvenimiška patirtis, išmintis (tikiuosi :) ), bet ir meilė savam kraštui. Kažkaip natūraliai išnyko vartotojiški "o kas man už tai",  "ką man davė valstybė" ir natūraliai atsirado šiluma krūtinėje, kai gaivoji apie savo šalį, džiaugiuosi mūsų mokslininkų, sportininkų ir verslininkų pasiekimais, kūrybingu jaunimu ir gražia gamta.
     Nors Lietuvos valstybingumo ištakos siekia daugiau nei 1 000 metų, 2018 metais Lietuva minės atkurtos valstybės 100 metų jubiliejų. Tai tik dalelė mūsų istorijos, tačiau nepaprastai svarbi. 1918 metais pasirašytas Lietuvos Nepriklausomybės Aktas yra milžiniškas žmonių, nepabūgusių prisiimti atsakomybę už savo valstybės ateitį, laimėjimas.
     Dalinimosi gėris turi labai įdomią savybę - kuo daugiau atiduodi, tuo daugiau jo atsiranda. Todėl dalinuosi savo žiniomis, patirtimi, o kartais ir materialiais dalykais. Artėjant Lietuvos jubiliejui, dalinuosi Vyčio ženklo vektoriniu failu, kuris lengvai importuojasi į Corel Draw ir tinka lazeriavimui, ploteriavimui ir kitokiam kūrybiniam vartojimui :). Tautišku būti madinga: šiuo Vyčiu papuoštas Benedikto Dakaro ralio automobilis, marškinėliai, vėliavos...



Nesu šio kūrinio autorius, bet šio projekto kūrėjas juo laisvai dalinosi, tai tesiu šią estafetę. Naudokitės!

Vytis

 

 

2017 m. liepos 23 d., sekmadienis

Jubiliejus :)

        Džiugi žinia man pačiam, tai noriu pasidalinti su visais - šiandien mano tinklaraštį peržiūrėjo jau 10 000-asis lankytojas!!! Tiesiog pabandžiau visus tuos žmones įsivaizduoti gyvai užeinančius ir pasisveikinančius. Jei kiekvienam skirti bent po penkias minutes, tai truktų beveik 35 paras nonstop arba 104 darbo dienas, t.y. beveik penkis darbo mėnesius... Gal ir gerai, kad lankosi tik virtualiai :). 
Smagu, kad mano rašiniuose randate kažko įdomaus ir naudingo savo veiklai, tai ir toliau stengsiuosi rasti laiko suregzti įdomiam rašinukui. Dėkoju, kad skaitote, iki greito :).