L’aplicació de la tecnologia de tall de làser de fibra a la indústria encara fa només uns anys. Moltes empreses s’han adonat dels avantatges dels làsers de fibra. Amb la millora contínua de la tecnologia de tall, el tall de làser de fibra s’ha convertit en una de les tecnologies més avançades de la indústria. El 2014, els làsers de fibra van superar els làsers de CO2 com la major part de fonts làser.
Les tècniques de tall de plasma, flama i làser són habituals en diversos mètodes de tall d’energia tèrmica, mentre que el tall de làser proporciona la millor eficiència de tall, especialment per a característiques fines i forats amb proporcions de diàmetre a gruix inferior a 1: 1. Per tant, la tecnologia de tall làser també és el mètode preferit per a un tall estricte.
El tall de làser de fibra ha rebut molta atenció a la indústria perquè proporciona una velocitat de tall i una qualitat assolible amb el tall de làser de CO2 i redueix significativament els costos de manteniment i funcionament.
Avantatges del tall de làser de fibra
Els làsers de fibra ofereixen als usuaris els costos de funcionament més baixos, la millor qualitat del feix, el consum més baix d’energia i els costos de manteniment més baixos.
L’avantatge més important i significatiu de la tecnologia de tall de fibra hauria de ser la seva eficiència energètica. Amb els mòduls digitals d’estat sòlid complet amb làser de fibra i un sol disseny, els sistemes de tall de làser de fibra tenen eficiències de conversió electro-òptica superiors al tall de làser de diòxid de carboni. Per a cada unitat de potència d’un sistema de tall de diòxid de carboni, l’ús general real és d’un 8% al 10%. Per als sistemes de tall de làser de fibra, els usuaris poden esperar una major eficiència de potència, entre el 25% i el 30%. És a dir, el sistema de tall de fibra òptica consumeix aproximadament tres a cinc vegades menys energia que el sistema de tall de diòxid de carboni, donant lloc a un augment de l’eficiència energètica superior al 86%.
Els làsers de fibra tenen característiques de longitud d’ona curta que augmenten l’absorció del feix pel material de tall i poden tallar materials com el llautó i el coure, així com els materials no conductors. Un feix més concentrat produeix un enfocament menor i una profunditat més profunda de focus, de manera que els làsers de fibra poden tallar ràpidament materials més prims i tallar materials de gruix mitjà de manera més eficient. Quan es talla materials de fins a 6 mm de gruix, la velocitat de tall d’un sistema de tall de làser de fibra d’1,5kW equival a la velocitat de tall d’un sistema de tall de làser de 3kW CO2. Atès que el cost operatiu del tall de fibra és inferior al cost d’un sistema de tall convencional de diòxid de carboni, es pot entendre com un augment de la producció i una disminució del cost comercial.
També hi ha problemes de manteniment. Els sistemes làser de gas de diòxid de carboni requereixen un manteniment regular; Els miralls requereixen manteniment i calibració i els ressonadors requereixen un manteniment regular. D'altra banda, les solucions de tall amb làser de fibra no requereixen gairebé cap manteniment. Els sistemes de tall de làser de diòxid de carboni requereixen diòxid de carboni com a gas làser. A causa de la puresa del gas de diòxid de carboni, la cavitat està contaminada i s'ha de netejar regularment. Per a un sistema de CO2 multi-quilowatt, aquest va costar almenys 20.000 dòlars anuals. A més, molts talls de diòxid de carboni requereixen turbines axials d’alta velocitat per lliurar gas làser, mentre que les turbines requereixen manteniment i reforma. Finalment, en comparació amb els sistemes de tall de diòxid de carboni, les solucions de tall de fibra són més compactes i tenen menys impacte en l’entorn ecològic, de manera que es requereix menys refrigeració i es redueix significativament el consum d’energia.
La combinació de menys manteniment i una major eficiència energètica permet que el tall de làser de fibra emeti menys diòxid de carboni i sigui més respectuosa amb el medi ambient que els sistemes de tall de làser de diòxid de carboni.
Els làsers de fibra s’utilitzen en una àmplia gamma d’aplicacions, com ara comunicacions de fibra òptica làser, construcció naval industrial, fabricació d’automòbils, processament de xapa, gravat làser, dispositius mèdics i molt més. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia, el seu camp d’aplicació continua expandint -se.
Com funciona la màquina de tall de làser de fibra: principi de llum làser de fibra