FİBER LAZERLER SON TEKNOLOJİ ÜRÜNLERDİR

Bir LAZER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation tutarlı bir dalga içerisinde foton (photon) yayan bir optik kaynaktır. Tipik olarak Lazer ışını nerdeyse monokromatik’ tir. Yani, tek bir dalga boyundan veya renkten oluşur ve dar bir dalga içerisinde yayılır.

Burda sorulacak soru yayılımın nasıl oluştuğudur? Bir diyod tek yönlü iken, delikler(boşlukşar) pozitif bölgeden negatif bölgeye enjekte edilir, ve elektronlar negatif bölgeden pozitif bölgeye enjekte edilirler. Şayet elektronlar ve delikler aynı bölgedeyseler, radiyatif şekilde tekrar bir araya gelirler. Yani, electron deliği kapar ve bant boşluk enerjisi ile bir foton ortaya çıkar (yayılır). Bu durum spontene emisyon olarak adlandırılır. Bu duruma örnek olarak LED’i (Light-Emitting Diode) verebiliriz.

Bir LED lazer olmamasına karşın, yayılımın ortaya çıkışına güzel bir örnek teşkil etmektedir. Bir lazerde, yayılan fotonlar ek bir enerjiyle pompalanmaktadır ve böylece akronim LAZER de Işın Amplifikasyonu (Light Amplification) teriminin kullanımını gündeme getirmektedir. Bu enerji doğru olarak yönlendirilebilir. Bu işlem genelde bir elektrik sinyali kullanılarak yapılır. Sonuç olarak ışın dalgası toplanabilir ve bir lens vasıtasıyla odaklanabilir.

Fiber Lazer Teknolojisi

Yukarıdaki diyagramda görüldüğü gibi PTG lazer teknolojisinin kalbi fiber lazer modülüdür.

Bu teknolji aktif ve ticari isme haiz fiber optiklerle alanında çığır açmış pompalama tekniğini bir araya getirmektedir. Parelel pompalama olarak bilinen bu pompalama tekniği fiber aygıtların neredeyle limitsiz güç açığa çıkarmasını sağlar. Buna ek olarak, bu teknik sayesinde pompalama boşta kalma zamanı artar, güvenilirlik artar ve kullanım süreçleri uzar. Birbirine seri olarak tutturulmuş (bu şu anlama gelir; bir diyod bozulur veya tükenirse diğerleride çalışmaz) diyod çubukları veya lambaları kullanmaktansa, Fiber lazer, ölçülebilir fotonik güç kabiliyetiyle sonuçlanan çift kaplanmış fibere yapıştırılmış geniş alanlı, çok modlu diyod çipleri kullanır. Fiber lazerin parallel dizaynı, bir veya daha çok diyot bir şekilde kullanılmaz hale gelse bile sürekli çalışma avantajını bizlere sunmaktadır.
Diyot çiplerden yayılan ışın Ytterbium-doyurulmuş bir çok katmanlı fiber bobinlerle eşleştirilmektedir. Bu toplanan ışık enerjisi daha sonra çok katlı bobinlere bölünmüş multi modlu fiberler yoluyla aktif bir araca gönderilir. Bu bobine Fiber Bragg Grating denir. Basit bir şekilde anlatmak gerekirse, ışığın belli dalga boylarını filtreleyen optik fiberin bir bölümüdür. Bu durum, ışığın belirli dalga boylarını yansıtırken çoğu dalga boyunu ileterek başarılır. Bu bölüm efektif bir şekilde ışığın belirli dalga boylarını filtreler ve dolayısıyla maksimum ışın dalga stabiletisine izin verir. Fiber lazerin yenilikçi ve diğerlerinden ayıran bir özelliği de lazer kavitesinin (rezenatörünün) direk olarak aktif fiber de oluşturulmasıdır.
Sonuç olarak lazer yayılımı pasif bir tek modlu fibere gönderilir. Bu önemlidir çünkü tek modlu fiberler her bir ışın palsının mesafe artıkça doğruluğunun idame ettirilmesinde çok iyidirler ve herhangi bir ışın dağılmasına imkan vermezler.

Sonuçta meydana gelen lazer dalgası limitli bir kırılmadır ve integral bir kolimatör ile donatıldığında son derece parallel bir dalga üretir. Kilowat sınıfı fiber lazerler bir çok tek-modlu fiber lazerleri parallel bağlayarak bile üretilebilmektedir.

Paralel pompalı, tek-yayılımlı lazer diyotlardan oluşan monolitik system kompak, güçlü, dayanıklı ve güvenilir unite oluşturur. Çünkü bu basit fakat verimli dizaynda lazer modülünün tahmini ömrü 100.000 saat’ten fazladır. Bu 11 yıllık kesintisiz çalışma anlamına gelir.
Bir fiber lazerin çıktısı iki formda vuku bulmaktadır. Birincisi sürekli, sabit gerilimdeki çıktı (CW veya Sürekli dalga olarak bilinir), diğeride pals’lı bir çıktıdır. Pals’lı çıktı Q-Switching (Q-Anahtarlama) tekniği kullanılarak başarılır.

Q-Switching Fiber Lazerler

Lensin uygun bir şekilde seçimi arzu edilen ışın demetinin kalitesine, gerekli markalama alanının boyutlarına ve mevcut odaklanma mesafesine bağlıdır

FİBER LAZER ÇÖZÜM SİSTEMLERİ

Q-SWITCH’Lİ VEYA CW FİBER LAZER MODÜLÜ

Q-switch’li ve CW Fiber Lazerler özellikle bakım gerektirmeyen çalışmalar için dizayn edilmişlerdir. Bu lazerler dağılma limitli lazer ışın demetini tek modlu bir fiber kablo vasıtasıyla direk olarak çalışma alanına iletirler. Bu kompak nerdeyse bakım gerektirmeyen lazerler yüksek şok, titreşim ve tozlu koşullar altında çalışacak şekilde dizayn edilmişlerdir ve hatta nispeten yüksek derecede nemli veya sıcak ortama dayanabilirler. Bu sistemler rutin parça veya malzeme değişimlerine gerek göstermezler ve sadece düşük voltajlı (110/220V)güç kaynağı ile çalışırlar.
Bütün fiber lazerler 3 adet modülle gelir. Bir modül bir 3U kutusudur ve içerisinde Windows kompütür mevcuttur. Lazer güç kaynağı ise 2 ci olanıdır ve 3u kutusu içerisinde muhafaza edilir. Sonuncu modül system güç kaynağıdır ve 2U kutusu içerisinde muhafaza edilir. Bu modüller benzersiz bir şekilde bizim Fiber Tower Lazerlerimizin içerisine entegre edilmişlerdir.
Kompütür 2000 işletim sistemi ile çalışmaktadır. Ek olarak, bizim sistemlerimizde fabrikada monte edilmiş kompütür arayüzey kartı, yine fabrikada monte edilmiş I/O kartı ve bir adet RTC arayüzey kartı vardır. Bu ek kartlar çok kolay bir şekilde diğer endüstriyel kontrol sistemlerine entegrasyona izin verir.

Ünite Tipi	5W @ .5mJ LPQ5-0.5	10W @ .5mJ LPQ10-0.5	20W @ 1.0mJ LPQ20-1.0
Çalışma Modu	Pals'lı	Pals'lı	Pals'lı
Pals’daki enerji  (mJ)	0.5	0.5	1
Polarizasyon	rastgele	rastgele	rastgele
Merkezi Yayılım Dalgaboyu (nm	1060-1070	1060-1070	1060-1070
Yayınım Dalga Genişliği FWHM (nm)	<5	<3	<3
Pals Genişliği (ns	60-80	80	100
Pals Tekrarı (kHz)	10-80	20-100	20-50
Nominal ortalama Çıkış gücü (Wat)	5	10	10
Çıkış Gücü Aralığı %	10-100	10-100	10-100
Uzun Dönem Güç Dengesi %	<5	<5	<5
Tipik Işın Dalga kalitesi, (M2)	1.4	1.6	1.6
Çıkış Fiber Dağıtım boyu (m)	5	3-10	3-8
Çalışma Voltajı V	110/220	110/220	110/220
Max. Güç Tüketimi (Wat)	150	160	220
Boyutlars (mm)	215 x 285 x 95	215 x 285 x 95	215 x 285 x 95
Ağırlık (kg)	6	7	8
Soğutma	-----------------------------------Basınçlı Hava / Isı Küveti---------------------

Lazer Kontrol Kartı
Bu kart lazer hatasız çalışacak şekilde dizayn edilmiştir. Bu kartın en önemli fonksiyonu güç dalgalanması durumunda lazerin emniyetli bir şekide gücünü azaltmasını sağlamaktır. Bu kart lazeri korumak amacıyla fabrikada programlanmış (think-and-react) bir IC çipine sahiptir.

I/O Kartı Bu kart lazere entegre edilmesi gereken diğer sistemler ve RTC için bir arayüz teşkil eder. Bu kart 24 Voltluk I/O a göre dizayn edilmiş olup endüstriyel sistemlerle birlikte lazer kullanımını sağlayan bir araçtır.

RTC Kartı
RTC PC arayüzey kartı tarama kafası ve lazerin anlık olarak eş zamanlı ve arayüz korumalı kontrolünü sağlamaktadır.

Kartın Windows altında DLL programı ile çalışan yüksek performanslı bir sinyal işlemcisi mevcuttur. Yazılım talimatları RTC nin 2 adet tampon bölgesine (buffer) yüklenir ve işlemci tarafından işlendikten sonra her 10µs de 16- bit’lik kontrol sinyalleri şeklinde tarama kafasına gönderilir. RTC’nin işlemcisi tarama kafası için resim-alan düzeltmesi ve mikro-vektörleme gibi hayati fonksiyonlerı otamatik olarak işler.

TARAMA KAFASI

Tarama kafaları kilowat mertebelerinde lazer ışın demetini hassas ve hızlı bir şekilde yansıtıp pozisyonunu belirleyecek şekilde dizayn edilmişlerdir. 20 ve 25mm lik diyaframlar sayesinde geniş resim alanları yanında küçük nokta boyutları elde edilmektedir. İleri elektronik bilimi ve galvanometre tarayıcılar uzun vade tutarlılık yanında dengeli çalışma koşulları sağlar. Bütün bu özellikler hava soğutmalı yansıtma aynaları ile desteklenmektedir. Kompak kasa toz geçirmez ve suya karşı dayanıklıdır.


Aşağıda mevcut lens boyutları ile çalışan tarama kafası tablosu verilmektedir.

Lens Diyafram Boyutu	10mm lik Tarama Kafası	14mm lik Tarama Kafası
160mm	X
254mm	X	X
420mm		X

KOLİMATÖR & OPTO-İZOLATÖR

Bütün lazer sistemlerimiz bir kolimatör ile gelmektedir. Kolimatör optik kablonun en ucunda bulunmaktadır. Daha önce ifade edildiği gibi, basit bir şekilde bir kolimatör lazer den gelen ışık ışınları için bir filtre görevi görür.

Kolimatör’e ek olarak bir opto-izolatör de verilebilmektedir. Bu izolatör opsiyoneldir fakat metal ve yansıtıcı yüzeye haiz yüzeyleri markalamak isteyen şirketler için zorunludur. İzolatör kolimatöre doğru geri yansıyan ışığı sönt vazifesi görerek saptırır. Bu parça olamdan metal yüzeyler üzerinde markalama yapmak neredeyse imkansızdır.

LENSLER

Bir lens lazer’in kırılmasına karşı önlem olarak ışın demetiyle bir hizada yerleştirilir. Fiber alazerler 50 derecelik bir kırılma açısına sahiptir. Bu demektir ki, lensiz ışığı yoğun bir ışın demeti haline dönüştürmek imkansızdır.
Lens boyutu ışın demetinin odaklanma mesafesi ve markalama alanının boyutu ile doğrudan alakalıdır. Aşağıdaki tablo mevcut 3 adet lens boyutuna karşılık gelen markalama alan boyutlarını ve lensler için gerekli odaklanma mesafelerini vermektedir. 254mm ve 420mm lik lensler için 20cm lik bir Z-Ekseni mesafesi gereklidir.

Lens Boyutu	160mm	254mm	420mm
Markalama Alanı Boyu	[11,17cm]² veya 124,76cm²	[17,01cm]² veya 289,34cm²	[29,21cm]² veya 853,22cm²
Odaklanma Uzaklığı	17,8 cm	28 cm	43,2 cm

254mm Lens Diyafram	420mm Lens Diyafram

OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Otomatik Odaklanma (Z-Ekseni Otomasyonu)

Standart FiberTower oto-fokus kabiliyetine sahip değildir. Odaklama uzaklığı bir ayar vidası ile mauel olarak ayarlanmaktadır.Ancak FiberTower sistemlerimize parça yüksekliğini otomatik olarak algılayıp lazeri uygun bir pozisyona getiren bir otomatik odaklanma sistemi takılabilmektedir.

Bu tip bir otomasyon için iki çeşit sensörümüz mevcuttur. İlk sensor bir sonar sensördür. Bu sensor daha az maliyetlidir ve +/-1mm hassasiyete haizdir. İkinci tip sensor optik bir sensördür. Optik sensor sonar sensörden daha pahalı olmasına rağmen toleransı +/-.3mm dir.

Görüntü Algılama

Karmaşık, otomasyon gerektiren ve son derece hassas markalama işleri için lazer platformuna görüntü algılama sistemi entegre edilebilmektedir. Bir çok durumda bir fikstür markalama işleminin doğru noktaya yapılmasına yardımcı olur. Bazende fikstür tek başına kafi değildir.

Bizim görüntü algılama sistemimiz doğru işaret veya noktayı bulacak şekilde tasarlanmıştır. Kamera görüş alanı içerisindeki herşeyi işler. Bu işlem gerçekleştikten sonra lazer bu bölgenin markalamasına başlar. Adım ve Tekrar Fonksiyonları kameranın görüş alanı dahilinde mümkündür. Kameranın görüş alanı dışındaki alanlar için kameranın yer değiştirmesi gerekir. Bu işlemde bizim hareket kontrol sistemimiz ile gerçekleşir.

Hareket Kontrolü

Markalama tablası üzerinde kamerayı hareket ettirebilme işlemi tam ve anlamlı bir otomasyon için kritik bir öneme haizdir. Hareket kontrol sistemimiz manyetik tahrikli havalı rulman sistemidir. Tipik olarak, x-y hareket tablası muhafaza kapağının altına ters bir şekilde gelir. Hava yastığı üzerindeki kayma son derece hassas harekete imkan verir.

Diğer hareket tipleri ile ilgili olarak, yine manyetik bir şekilde tahrik edilen ve ray üzerinde yürüyen hareket sağlayıcılara (actuators) sahibiz. Her iki tip hareket sistemimiz içinde Axis Server adlı hareket yazılımımızı kullanmaktayız.
Bizim şirketimizi diğerlerinden ayıran ileri teknoloji ve farklı sistemleri homojen bir lazer çözüm platformunda mükemmel bir şekilde buluşmasıdır.  Amacımız, müşterimize kuruluma gerek kalmadan etkin ve güvenilir şekilde çalışmaya başlayacağı anahtar-teslim çözümler sunmaktır.

FiberScan MARKALAMA YAZILIMI

FiberScan yazılımı PTG lazer çözüm sistemleri için yaratılmış ve lisanslanmış bir ProLase versiyonudur. Bu yazılım en zor işlem gerektiren uygulamaları karşılayacak şekilde tasarlanmıştır. Aşağıda FiberScan’in şirketlerin nasıl akıllıca çalışmalarına yardımcı olduğuyla ilgili bir senaryo sunulmaktadır.


Farzedelim her dört yüzeyininde markalanaması gerekli olan bir kutunuz var. Döner bir indeksleyici dört yüzeyinde markalama alanında markalanması için kullanacaksınız. FiberScan bu kompleks görevin otomatik olarak yapılmasında nasıl bir görev üstlenir?

1. Kutunun her bir yüzü için bir yüzey (katman) yaratırsınız. Bu yüzeyler markalanacak şekiller içerir ve aktif olarak seçilir.
2. FiberScan yazılımında indeksleyiciden bir veri “pozisyon” sinyali olarak seçilir. Başka bir veri operatörün başlangıç aralığı sinyali olarak seçilir. FiberScan’dan bir çıktı sinyali indeksleyici için 90 derecelik hareket komutu olarak tanımlanır.
3. Birinci yüzey operatör start tuşuna basıldığında markalama işlemine başlaması için seçilir. Bu markalama işlemi gerçekleştikten sonra FiberScan hareket çıktı sinyalini indeksliyeciye gönderir ve index tablası bir sonraki pozisyonu alır.
4. 2., 3. ve 4. yüzeyler indeksleyiciden pozisyon sinyali alır alınmaz markalama işlemi için programlanır.
5. Bütün katmanlar markalama işlemi gerçekleştikten sonra hareket sinyali göndermek için programlanır.
6. Bütün yüzeyler markalandıktan sonra indeks tablası 0 derece pozisyonuna geri döner ve bir sonraki parçanın markalanması için hazır hale gelir.

FiberScan’in özellikleri aşağıda tanımlanmaktadır.

- Yüzey bazlı resim yaratma, slime ve oynama. Sabit teksler, değişken teksler ve grafikler yaratma.
- Giriş/Çıkış için yüzey bazlı programlanabilir kontrol.
- Size özel iletişim ve parça hareket kontrolü için EXE ve BAT uzantılı dosyaların otomatik olarak çalıştırılması.
- Her bir yüzey için programlanabilir Z-Ekseni opsiyonu ile farklı yüzey boyutlarının markalanması.
- Font boyutları, font tipleri, resim pozisyonları, lazer ayarları gibi önceden belirlenmiş değerlerle resim özelliklerini belirleme.
- Fikstür, malzeme, font ve grafik dosyalarının otomatik olarak kaydedileceği dosyaları önceden belirleme.
- Parçalar markalanmadan önce ışık gösteri moduLightshow mode can show “bounding boxes” before the parts are marked.
- Klavyeden giriş, tarih kodu, kod okuyucu, seri numarası ve dosya listeleme gibi sayısız bir çok tekst opsiyonu.
- Üç tip fonttan seçim imkanı: Laser Oyma, Gerçek Tip ve Barkod.
- Easily control hatch fills and kerfing options.
- Data Matriks 2-D, kullanıcı tanımlı kodları ve 25 farklı barkod standartını markalayabilme özelliği.
- 3,116 nümerik karekteri veya 2-D formatında 2,335 alfanümerik karekteri markalayabilme özelliği.
- Barkod işaretlerini kolayca ayarlayabilme özelliği.
- Hem vector hemde Rastör grafik formatlarını destekleme özelliği.
- Dinamik ölçeklendirme seçenekleri ile grafik boyutunu ve ölçeğini kontrol imkanı.
- Bilinen 23 vektör ve 12 rastör formatını destekleme özelliği.
- Tam gri tonajlı resimlendirme imkanı.
- Markalama pozisyonlaması, rotasyon, çevresel yazma, sığdırma (boşluk alma), boşluk verme ve boyutlandırma için tam kontrol özelliği.
- Yazma hızı, lazer gücü ve pals frekansı gibi önemli parametreleri konfigüre etme özelliği.
- Kolay çalışma ortamı oluşturmak için önceki işlem parametrelerini mevcut işleme atayabilme özelliği.
- Giriş/Çıkış sinyallerine bağlı olarak parça markalamasını belirli şartlara bağlayabilme özelliği.
- Lazer Wobble ayarlarını değiştirebilme ve kontrol özelliği.
- Birden fazla LAZ uzantılı dosyayı aynı anda çağırıp açma özelliği.
- Markalama işlem süreçleri, markalanacak parça sayısı, simülasyon modu ve markalama modu dahil geniş markalama kontrol opsiyonları.
- Her bir LAZ dosyası bir fikstür dosyaya (FX2) bağlanabilir. Fikstür dosyaları telafiler, adım ve tekrar süreçleri için bilgi içerir.
- Aynı fikstür dosyasına bir çok LAZ dosyasını bağlayabilme imkanı. Veya tersi.
- Fikstürlemede telafiler için hassas kontrol imkanı.
- X ve Y parametrelerini kullanarak sıralı dikdörtgen parça grupları tanımlama.
- Sıralı parçalar arasındaki mesafeleri tanımlayarak boşlukları kontrol imkanı.
- Malzemelerin hassas işlenmesi için LAZ dosyalarını Malzeme (MAT) dosyalarına bağlayabilme özelliği.
- Lazer gücü, yazma hızı ve pals frekansı için bireysel geçiş parametreleri tanımlayarak yedi lazer geçişine kadar kontrol imkanı.
- Server (Sunucu) Edition ile birlikte, lazer sistemi ile iletişim halinde olan çalışanlar için sağlanan düşük ölçekli alternatif bir arayüzey.

FiberTower LAZER ÇÖZÜM SİSTEMLERİ

FiberTower serisi kutudan-çıktığı-an malzeme markalama çözümü olarak sunulmaktadır. Ayrıca size özel ihtiyaçlarınızın karşılanması doğrultusun son derece özelleştirilebilir. Bütün FiberTower lazerler 4 eksen hareket kabiliyeti ile sunulmakta ve güvenli kullanım için entegre güvenlik özellikler sağlanmaktadır.

FiberTower’ın yapısı güçlü, dayanıklı ve uzun ömürlü bir mimariye sahiptir. Bu yapıyı oluşturan bazı özellikler aşağıda sıralanmaktadır.
- Çekme Aliminyum Çerçeve
- Bütün gövde civatalarla ayriyeten birleştirilmiştir.
- Mükemmel ayarlama için çok hassas işlenmiş parçalar
- Hafif ağırlık ve memnuniyet veren bir görünüş
- Lazer güvenlik penceresi
- Programlanabilen Z-Ekseni sistemi (10cm ve 20cm)
- Boşaltma işlemi için vakumlu-tüp opsiyonu
- Herhangi bir hatta (montaj hattı) bağlamaya uygun
- Pünomatik Kapılar (opsiyonel)
- Tabla üstü 2,5cm plastik veya 1,25cm aliminyum levha
- Tablada 10cm lik aralıklarla yerleştirilmiş 6mm çapındaki delikler mevcuttur
- Gövde kenarına yerleştirilmiş bilgisayar monitörü (opsiyonel dokunmatik ekran)
- Opsiyonel tekerlekler

FiberTower Serisi Lazer Sistemlerii hakkında bilgi almak ve kataloglarını indirmek için buraya tıklayınız.

Fiber Lazer Markalama Uygulamaları ve Malzeme Uygunluğu

UYGULAMALAR	MALZEMELER
Seri Numarası	Paslanmaz Çelik
Barkod	Aliminyum (Dökme, Anodize, Parlak)
2D Data Matrix Kodları	Karbayt
Alfanümerik kodlar	Polikarbonat
Grafikler	Titanyum
Lot Kodları	Nikel
Tarih Kodları	Poliproblen
OCR Kodları	PVC
3D Oymalar	Kauçuk
Ablasyon	Çelik
Sırt Çıkartma (Etching)	Dökme Demir
Ayrıştırarak Markalama	Krom
Yüzey Desenlendirme	Boyalı Metal Alaşım
Çevresel Markalama	Çok Katlı Malzemeler

Bazı PTG Lazer Müşterileri

o PPG INDUSTRIES
o FORD GLASS
o ST. GOBAIN
o CORNING USA
o FUJITSU JAPAN
o MATSUSHITA
o SCHOTT
o SHARP
o TOSHIBA
o THOMSON
o MOTOROLA
o GENTEX
o FLABEG
o PHILIPS
o SIEMENS
o UNION CARBIDE
o GENERAL ELECTRIC
o PHILIPS
o MAHLE
o CHAMPION AEROSPACE
o EXIMAGEN
o APOLLO PLASTICS
o PRECORP
o MILLER TOOL
o METALDYNE
o CREATIVE AUTOMATION
o ASSEMBLY & TEST WORLDWIDE
o UST
o DECORATING SUPPLIES
o ADVANCED TECHNICAL CENTER
o TKM INC
o FOSTER ENGRAVING
o JEIL MTECH

Yukardaki yazıyı bilgisayarınıza pdf formatlı olarak indirmek için tıklayınız.