Primjena tehnologije laserskog rezanja vlakana u industriji je tek prije nekoliko godina. Mnoge kompanije su shvatile prednosti fiber lasera. Uz kontinuirano poboljšanje tehnologije rezanja, lasersko rezanje vlakana postalo je jedna od najnaprednijih tehnologija u industriji. U 2014. laseri sa vlaknima su nadmašili CO2 lasere kao najveći udio laserskih izvora.
Tehnike rezanja plazmom, plamenom i laserom uobičajene su u nekoliko metoda rezanja termičkom energijom, dok lasersko rezanje pruža najbolju efikasnost rezanja, posebno za fine karakteristike i rezanje rupa sa omjerom prečnika i debljine manjim od 1:1. Stoga je tehnologija laserskog rezanja također poželjna metoda za strogo fino rezanje.
Lasersko rezanje vlaknima je dobilo veliku pažnju u industriji jer pruža i brzinu rezanja i kvalitet koji se postiže CO2 laserskim rezanjem, te značajno smanjuje troškove održavanja i rada.
Prednosti fiber laserskog rezanja
Fiber laseri nude korisnicima najniže operativne troškove, najbolji kvalitet zraka, najnižu potrošnju energije i najniže troškove održavanja.
Najvažnija i značajna prednost tehnologije rezanja vlakana trebala bi biti njena energetska efikasnost. Sa potpunim digitalnim modulima sa optičkim laserom i jednim dizajnom, sistemi za lasersko rezanje vlakana imaju efikasnost elektro-optičke konverzije veću od laserskog rezanja ugljičnim dioksidom. Za svaku pogonsku jedinicu sistema za rezanje ugljen-dioksida, stvarna opća iskorištenost je oko 8% do 10%. Kod sistema za lasersko rezanje vlakana korisnici mogu očekivati veću energetsku efikasnost, između 25% i 30%. Drugim riječima, sistem za rezanje pomoću optičkih vlakana troši oko tri do pet puta manje energije od sistema za rezanje ugljičnim dioksidom, što rezultira povećanjem energetske efikasnosti za više od 86%.
Vlaknasti laseri imaju karakteristike kratke talasne dužine koje povećavaju apsorpciju zraka od strane materijala za sečenje i mogu rezati materijale kao što su mesing i bakar, kao i neprovodne materijale. Koncentriraniji snop proizvodi manji fokus i dublju dubinu fokusa, tako da laseri s vlaknima mogu brzo rezati tanje materijale i efikasnije rezati materijale srednje debljine. Kada se seče materijali debljine do 6 mm, brzina rezanja sistema za lasersko rezanje vlakana od 1,5 kW je ekvivalentna brzini rezanja sistema za lasersko sečenje sa CO2 od 3 kW. Budući da je operativni trošak rezanja vlakana niži od cijene konvencionalnog sistema za rezanje ugljen-dioksida, to se može shvatiti kao povećanje proizvodnje i smanjenje komercijalnih troškova.
Tu su i problemi održavanja. Laserski sistemi na gas ugljen dioksida zahtevaju redovno održavanje; ogledala zahtevaju održavanje i kalibraciju, a rezonatori redovno održavanje. S druge strane, rješenja za lasersko rezanje vlakana ne zahtijevaju gotovo nikakvo održavanje. Sistemi za lasersko rezanje ugljen-dioksida zahtevaju ugljen-dioksid kao laserski gas. Zbog čistoće gasa ugljen-dioksida, šupljina je zagađena i potrebno je redovno čistiti. Za sistem sa više kilovata CO2, ovo košta najmanje 20.000 dolara godišnje. Osim toga, mnoge rezove ugljičnog dioksida zahtijevaju aksijalne turbine velike brzine za isporuku laserskog plina, dok turbine zahtijevaju održavanje i renoviranje. Konačno, u poređenju sa sistemima za rezanje ugljen-dioksida, rešenja za rezanje vlakana su kompaktnija i imaju manji uticaj na ekološku okolinu, tako da je potrebno manje hlađenja i značajno smanjena potrošnja energije.
Kombinacija manjeg održavanja i veće energetske efikasnosti omogućava laserskom rezanju vlakana da emituje manje ugljičnog dioksida i ekološki je prihvatljiviji od sistema laserskog rezanja ugljičnim dioksidom.
Fiber laseri se koriste u širokom spektru primjena, uključujući laserske optičke komunikacije, industrijsku brodogradnju, proizvodnju automobila, obradu lima, lasersko graviranje, medicinske uređaje i još mnogo toga. Uz kontinuirani razvoj tehnologije, polje njegove primjene se i dalje širi.
Kako radi mašina za lasersko rezanje vlakana — princip emitiranja svjetlosti laserskog vlakna