Resumen del artículo técnico
Comprender el funcionamiento de los láseres de CO₂ con modulación de ancho de pulso
El tiempo de subida y bajada de la cavidad, y no la señal de entrada PWM, es lo que determina si se observan pulsos.
La señal PWM que acciona un láser de CO₂ es una simple onda cuadrada: 0 V bajo, 5 V alto, frecuencia y ciclo de trabajo. La salida óptica que emerge de la cavidad del láser no es sencilla. El tiempo de subida y bajada de la cavidad (~50-100 µs), las limitaciones de la arquitectura de RF y las opciones de diseño entre onda continua (CW) y pulsada remodelan esa onda cuadrada en una salida que puede o no ser pulsada, y que puede o no coincidir linealmente con el ciclo de trabajo.
Este artículo técnico de los autores de Novanta, Justin Conroy y Malte Hemmerich, analiza el comportamiento de la conversión de PWM a salida óptica en láseres de CO₂ accionados por RF —utilizando el Synrad Firestar ti100 (CW: >100 W, 160 kHz máx., ciclo de trabajo del 0 al 100 %) y el Synrad Pulstar p100 (pulsado: 400 W de pico, ciclo de trabajo máximo del 35 %), en nueve combinaciones de ciclo de trabajo por frecuencia, demostrando exactamente cuándo la salida parece pulsada, cuándo se suaviza hasta convertirse en continua y por qué.
Entre las conclusiones clave se incluyen:
- Por qué la señal de entrada PWM es más simple que la salida óptica real del láser, y qué se pierde en la conversión
- Cómo interactúa el tiempo de subida/caída de la cavidad del láser (~50-100 µs) con la frecuencia del PWM para determinar si se produce un pulso, una onda diente de sierra o una onda continua (CW) suave
- Cuándo especificar la onda continua (CW): marcado vectorial, corte de precisión de acrílico y etiquetas, tratamiento térmico
- Lo que ofrece el modo pulsado que la onda continua no puede: una potencia de pico entre 2 y 4 veces superior para taladrado, perforación de metales y una zona afectada por el calor (HAZ) reducida en materiales sensibles
- Una matriz práctica de 9 configuraciones (3 frecuencias × 3 ciclos de trabajo) que documenta la salida óptica real de ambos láseres
Descarga el documento técnico completo para ver los gráficos de salida comparativos al estilo de un osciloscopio (ti100 y p100 en nueve combinaciones de ciclo de trabajo y frecuencia), la explicación de la señal de «tickle» y la matriz de aplicaciones «CW frente a pulsado», que puede utilizar para especificar la arquitectura de láser de CO₂ adecuada para su proceso antes de poner en marcha la línea.
