Приложението на технологията за лазерно рязане с влакна в индустрията е само преди няколко години. Много компании осъзнаха предимствата на фибролазерите. С непрекъснатото подобряване на технологията за рязане, лазерното рязане с влакна се превърна в една от най-модерните технологии в индустрията. През 2014 г. влакнестите лазери надминаха CO2 лазерите като най-голям дял лазерни източници.
Техниките за плазмено, пламъчно и лазерно рязане са често срещани в няколко метода на рязане с термична енергия, докато лазерното рязане осигурява най-добрата ефективност на рязане, особено за фини елементи и рязане на отвори със съотношение диаметър към дебелина по-малко от 1:1. Следователно технологията за лазерно рязане е и предпочитаният метод за строго фино рязане.
Лазерното рязане с влакна получи голямо внимание в индустрията, защото осигурява както скорост на рязане, така и качество, постижимо с CO2 лазерно рязане, и значително намалява разходите за поддръжка и експлоатация.
Предимства на фибролазерното рязане
Влакнестите лазери предлагат на потребителите най-ниските оперативни разходи, най-доброто качество на лъча, най-ниската консумация на енергия и най-ниските разходи за поддръжка.
Най-важното и значително предимство на технологията за рязане на влакна трябва да бъде нейната енергийна ефективност. С цялостни цифрови модули в твърдо състояние с фибролазер и един единствен дизайн, системите за лазерно рязане с фибри имат ефективност на електрооптично преобразуване, по-висока от лазерното рязане с въглероден диоксид. За всеки енергиен блок на система за рязане с въглероден диоксид действителното общо използване е около 8% до 10%. За системите за лазерно рязане с влакна потребителите могат да очакват по-висока енергийна ефективност между 25% и 30%. С други думи, системата за рязане с оптични влакна консумира около три до пет пъти по-малко енергия от системата за рязане с въглероден диоксид, което води до увеличение на енергийната ефективност с повече от 86%.
Влакнестите лазери имат характеристики на къса дължина на вълната, които увеличават абсорбцията на лъча от режещия материал и могат да режат материали като месинг и мед, както и непроводими материали. По-концентрираният лъч създава по-малък фокус и по-дълбока дълбочина на фокуса, така че фибролазерите могат бързо да режат по-тънки материали и да режат материали със средна дебелина по-ефективно. При рязане на материали с дебелина до 6 мм, скоростта на рязане на 1,5kW система за лазерно рязане с влакна е еквивалентна на скоростта на рязане на 3kW CO2 лазерна система за рязане. Тъй като оперативните разходи за рязане на влакна са по-ниски от разходите за конвенционална система за рязане с въглероден диоксид, това може да се разбира като увеличение на продукцията и намаляване на търговските разходи.
Има и проблеми с поддръжката. Лазерните системи с газ въглероден диоксид изискват редовна поддръжка; огледалата изискват поддръжка и калибриране, а резонаторите изискват редовна поддръжка. От друга страна, решенията за лазерно рязане с влакна не изискват почти никаква поддръжка. Системите за лазерно рязане с въглероден диоксид изискват въглероден диоксид като лазерен газ. Поради чистотата на въглеродния диоксид, кухината е замърсена и трябва да се почиства редовно. За система с много киловат CO2 това струва поне $20 000 на година. В допълнение, много съкращения на въглероден диоксид изискват високоскоростни аксиални турбини за доставяне на лазерен газ, докато турбините изискват поддръжка и обновяване. И накрая, в сравнение със системите за рязане с въглероден диоксид, решенията за рязане на влакна са по-компактни и имат по-малко въздействие върху екологичната среда, така че е необходимо по-малко охлаждане и консумацията на енергия е значително намалена.
Комбинацията от по-малко поддръжка и по-висока енергийна ефективност позволява лазерното рязане с влакна да отделя по-малко въглероден диоксид и е по-щадящо околната среда от лазерните системи за рязане с въглероден диоксид.
Влакнестите лазери се използват в широк спектър от приложения, включително лазерни оптични комуникации, промишлено корабостроене, автомобилостроене, обработка на ламарина, лазерно гравиране, медицински устройства и др. С непрекъснатото развитие на технологиите, неговото приложение все още се разширява.
Как работи машината за лазерно рязане с влакна — принцип на излъчване на светлина с влакнен лазер