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gegenüber dem einfacher betreibbaren Kohlendioxidlaser durchsetzen

Der CO-Laser kann je nach Anforderungen im Durchfluss bzw. mit abgeschlossenem Gasvorrat (engl. sealed-off ) betrieben werden. Als Alternative zur aufwendigen Kühlung mit Flüssigstickstoff wird bei kleinen Leistungen auch mit einer Kühlung mit Ethanol als Kältemittel Laserbetrieb erzielt. Im längerwelligen Bereich (6-6,3 µm) werden z. B. mit Ethanolkühlung noch Laser-leistungen von ca. 10–50 mW erreicht.

Mit diesen verschiedenen Möglichkeiten können für verschiedene Anwendungen passende CO-Laser gefertigt werden, d. h. in dem vom Anwender gewünschten Wellenlängen- und Intensitätsbereich und möglichst geringem Kühl- und Geräteaufwand.

Kohlendioxidlaser

Der Kohlendioxidlaser , oft auch als CO

2 -Laser bezeichnet, ist ein elektrisch angeregter Gaslaser.

Er zählt neben den Festkörperlasern zu den am häufigsten und leistungsstärksten industriell eingesetzten Lasern. Typische Ausgangsleistungen liegen zwischen 10 Watt und 20 Kilowatt. Er wird vorrangig zur Materialbearbeitung eingesetzt. Es handelt sich um einen im mittleren Infrarot (MIR) arbeitenden 4-Niveau-Laser.

CO

2 -Laser sind relativ effizient und kostengünstig, was ihre Verbreitung in der industriellen Materialbearbeitung erklärt. Der Leistungswirkungsgrad liegt bei etwa 10 bis 20 Prozent.

Er wurde 1964 von C. Kumar N. Patel bei den Bell Laboratories entwickelt.

Einsatz

Im Bereich von 10 Watt bis zu 200 Watt werden sie vor allem zum Schneiden, Gravieren und Perforieren von dünnem, organischem Material (Kunststoffe, Textilien, Holz und so weiter.) eingesetzt. Gepulste CO

2 -Laser werden zum Ritzen und Trennen anorganischer Materialien (zum Beispiel Keramiksubstrate für Hybridschaltkreise) verwendet. In der Blechbearbeitung (Laserschneiden) werden typischerweise Strahlleistungen von ein bis sechs Kilowatt verwendet. Damit kann Baustahl bis etwa 35 Millimeter und Edelstahl bis etwa 25 Millimeter geschnitten werden. CO

2 -Laser mit mehr als 6 kW werden hauptsächlich zum Schweißen, Härten und Umschmelzen eingesetzt und können auch zunehmend zum oxidfreien Laserschneiden bis 40 Millimeter verwendet werden. CO

2 -Laser sind das Standardwerkzeug, wenn Blech individuell in kleinen Losgrößen geschnitten wird, bei großen Mengen ist das Stanzen günstiger.

Die Wellenlänge des CO

2 -Lasers liegt mit 10,6 µm deutlich über dem Bereich sichtbaren Lichtes. Deshalb kann – anders als bei Lasern für den sichtbaren oder nahinfraroten Spektralbereich – die Strahlung des CO

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