Desenvolvimento de um sistema de troca automática do nozzle de ...

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Desenvolvimento de um sistema de troca automática de nozzle de corte, para
máquinas de corte por laser
Lasers de Nd:YAG (Varão)
Estes lasers são constituídos por um varão de YAG dopado com iões de Neodímio (1%).
O varão é montado numa cavidade óptica e é bombeado por lâmpadas de “flash”, ou
mais recentemente, por lasers de díodos. A utilização de lasers de díodos para o
bombeamento é mais eficiente, pois as lâmpadas emitem numa banda muito larga,
grande parte da qual não pode ser utilizada no bombeamento, pelo que existe grande
desperdício de energia. Já os lasers de díodos emitem numa banda mais curta, razão pela
qual são mais eficientes, pois tudo o que emitem é aproveitado para o bombeamento. O
varão tem tipicamente entre 2 a 8 mm de diâmetro e entre 20 a 200 mm de comprimento.
[5]
Figura 2.10) Representação esquemática de um laser formado por um varão de Nd:YAG. No caso desta
figura, o varão é bombeado por uma lâmpada do tipo “flash”.
Lasers de Yb:YAG (Disco)
Os lasers de disco apareceram como uma solução para os problemas típicos dos lasers
de varão, nomeadamente o aquecimento e a qualidade de feixe. Os lasers de varão são
arrefecidos por água, mas apenas pelo exterior, existindo assim um aquecimento
excessivo no interior. Isto provoca grandes distorções térmicas e má qualidade de feixe,
pois o gradiente térmico entre o interior e o exterior do varão é muito elevado. No caso
dos discos, como são muito finos, a dissipação de calor é maior e o arrefecimento é
mais eficiente. Os lasers de disco são bombeados por díodos, tal como os de varão, o
que aumenta bastante o seu rendimento.
Nos lasers de disco o Neodímio é substituído pelo Itérbio, pois os iões deste último
ocupam melhor os interstícios da malha de YAG, possibilitando assim um maior nível
de dopagem. Por este motivo, é possível substituir um varão por um disco de dimensões
menores, sendo que cada disco pode gerar até 750 W de potência. Na figura seguinte
está esquematizado o princípio de funcionamento de um laser de disco. [6]