Der CO₂-Laser wurde 1964 von C. Kumar N. Patel erfunden. Er wird auch als CO₂-Glasröhre bezeichnet und ist eine Laserquelle mit hoher Dauerleistung. CO₂-Laser finden breite Anwendung in der Textil-, Medizin-, Materialbearbeitungs- und industriellen Fertigung sowie in weiteren Bereichen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Verpackungskennzeichnung, dem Schneiden von Nichtmetallen und in der kosmetischen Medizin.
In den 1980er Jahren war die CO₂-Lasertechnik bereits ausgereift und wird seit über 20 Jahren in verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter Metallschneiden, das Schneiden und Gravieren verschiedenster Materialien, das Schweißen von Automobilen und das Laserauftragschweißen. Der industriell genutzte CO₂-Laser hat eine Wellenlänge von 10,64 μm und emittiert Infrarotlicht. Mit einem Wirkungsgrad von 15–25 % ist er deutlich effizienter als der Festkörperlaser YAG. Dank seiner Wellenlänge kann das Laserlicht von Stahl, farbigem Stahl, Edelmetallen und vielen Nichtmetallen absorbiert werden. Sein Anwendungsspektrum ist wesentlich breiter als das von Faserlasern.
Aktuell ist die Laserbearbeitung von Metallen zweifellos die wichtigste Lasertechnologie. Seit der Faserlaser jedoch auf dem In- und Auslandsmarkt stark an Bedeutung gewonnen hat, konnte er einen Teil des Marktanteils des CO₂-Laserschneidens in der Metallbearbeitung erobern. Dies kann zu Missverständnissen führen: Der CO₂-Laser sei veraltet und nicht mehr nützlich. Das ist jedoch völlig falsch.
Als ausgereifteste und stabilste Laserquelle ist der CO₂-Laser auch in der Prozessentwicklung weit fortgeschritten. Noch heute finden sich zahlreiche Anwendungen des CO₂-Lasers in Europa und den USA. Viele natürliche und synthetische Materialien absorbieren das Licht des CO₂-Lasers gut, wodurch sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Materialbearbeitung und Spektralanalyse ergeben. Die Eigenschaften des CO₂-Laserlichts begründen sein einzigartiges Anwendungspotenzial. Im Folgenden werden einige gängige Anwendungen des CO₂-Lasers vorgestellt.
Bevor Faserlaser populär wurden, kam in der Metallbearbeitung hauptsächlich der Einsatz von Hochleistungs-CO2-Lasern zum Einsatz. Heute hingegen, insbesondere beim Schneiden ultradicker Metallplatten, setzen die meisten Anwender auf Faserlaser mit einer Leistung von über 10 kW. Obwohl das Faserlaserschneiden beim Stahlschneiden das CO2-Laserschneiden teilweise ersetzt, wird es nicht verschwinden. Viele inländische Lasermaschinenhersteller wie HANS YUEMING, BAISHENG und PENTA LASER bieten weiterhin CO2-Metalllaserschneidanlagen an.
Aufgrund seines kleinen Laserflecks eignet sich der Faserlaser besser zum Schneiden. Diese Eigenschaft erweist sich jedoch beim Laserschweißen als Nachteil. Beim Schweißen dicker Metallplatten ist der Hochleistungs-CO₂-Laser dem Faserlaser überlegen. Obwohl man vor einigen Jahren begann, die Schwächen des Faserlasers zu beheben, kann er die Leistung des CO₂-Lasers noch nicht übertreffen.
Der CO₂-Laser kann zur Oberflächenbehandlung, insbesondere zum Laserauftragschweißen, eingesetzt werden. Obwohl heutzutage auch Halbleiterlaser für das Laserauftragschweißen verwendet werden können, dominierte der CO₂-Laser diese Anwendung vor dem Aufkommen von Hochleistungs-Halbleiterlasern. Das Laserauftragschweißen findet breite Anwendung in der Formenbau-, Hardware-, Bergbau-, Luft- und Raumfahrt- sowie Schiffsausrüstungsindustrie und anderen Industriezweigen. Im Vergleich zum Halbleiterlaser ist der CO₂-Laser kostengünstiger.
In der Metallbearbeitung steht der CO₂-Laser im Wettbewerb mit Faser- und Halbleiterlasern. Daher werden zukünftige Hauptanwendungen des CO₂-Lasers voraussichtlich auf nichtmetallischen Werkstoffen wie Glas, Keramik, Textilien, Leder, Holz, Kunststoffen, Polymeren usw. basieren.
Die Lichtqualität des CO2-Lasers bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in Spezialgebieten wie der Polymer-, Kunststoff- und Keramikverarbeitung. Mit dem CO2-Laser lassen sich ABS, PMMA, PP und andere Polymere mit hoher Geschwindigkeit schneiden.
In den 1990er-Jahren wurden hochenergetische, gepulste medizinische Geräte mit Ultra-Puls-CO₂-Lasern entwickelt, die sich großer Beliebtheit erfreuten. Besonders die Laserkosmetik ist populär geworden und hat vielversprechende Zukunftsaussichten.
Der CO₂-Laser nutzt CO₂ als Medium. Unabhängig davon, ob es sich um einen HF-Metallresonator oder eine Glasröhre handelt, reagieren die internen Komponenten sehr empfindlich auf Hitze. Daher ist eine hochpräzise Kühlung unerlässlich, um den CO₂-Laser zu schützen und seine Lebensdauer zu verlängern.
S&A Teyu widmet sich seit 19 Jahren der Entwicklung und Herstellung von Laserkühlanlagen. Auf dem heimischen Markt für CO2-Laserkühlung hält S&A Teyu den größten Marktanteil und verfügt über die meiste Erfahrung in diesem Bereich.Der CW-5200T ist ein neu entwickelter, energieeffizienter, tragbarer Laser-Wasserkühler von S&A Teyu. Er zeichnet sich durch eine Temperaturstabilität von ±0,3 °C und Dualfrequenzkompatibilität (220 V/50 Hz und 220 V/60 Hz) aus. Er eignet sich ideal zur Kühlung von CO₂-Lasern mit kleiner bis mittlerer Leistung. Weitere Informationen zu diesem Kühler finden Sie unter https://www.chillermanual.net/sealed-co2-laser-tube-water-chiller-220v-50-60hz_p234.html
