L'aplicació de la tecnologia de tall per 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 per 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 a major proporció de fonts làser.
Les tècniques de tall per plasma, flama i làser són habituals en diversos mètodes de tall d'energia tèrmica, mentre que el tall per làser proporciona la millor eficiència de tall, especialment per a característiques fines i forats amb proporcions de diàmetre i gruix inferiors a 1:1. Per tant, la tecnologia de tall per làser també és el mètode preferit per a un tall fi estricte.
El tall per làser de fibra ha rebut molta atenció a la indústria perquè proporciona velocitat de tall i qualitat assolible amb el tall per làser de CO2, i redueix significativament els costos de manteniment i operació.
Avantatges del tall per làser de fibra
Els làsers de fibra ofereixen als usuaris els costos operatius més baixos, la millor qualitat del feix, el menor consum 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 mòduls digitals complets d'estat sòlid amb làser de fibra i un disseny únic, els sistemes de tall per làser de fibra tenen eficiències de conversió electro-òptica superiors al tall per làser de diòxid de carboni. Per a cada unitat de potència d'un sistema de tall de diòxid de carboni, la utilització general real és d'entre el 8% i el 10%. Per als sistemes de tall per làser de fibra, els usuaris poden esperar una major eficiència energètica, entre el 25% i el 30%. En altres paraules, el sistema de tall de fibra òptica consumeix entre tres i cinc vegades menys energia que el sistema de tall de diòxid de carboni, el que resulta en 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 materials no conductors. Un feix més concentrat produeix un enfocament més petit i una profunditat d'enfocament més profunda, 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 tallen materials de fins a 6 mm de gruix, la velocitat de tall d'un sistema de tall per làser de fibra d'1,5 kW és equivalent a la velocitat de tall d'un sistema de tall per làser de CO2 de 3 kW. Com que el cost operatiu del tall de fibra és inferior al cost d'un sistema de tall de diòxid de carboni convencional, això 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 calibratge, i els ressonadors requereixen un manteniment regular. D'altra banda, les solucions de tall per làser de fibra gairebé no requereixen manteniment. Els sistemes de tall per làser de diòxid de carboni requereixen diòxid de carboni com a gas làser. A causa de la puresa del gas diòxid de carboni, la cavitat està contaminada i s'ha de netejar regularment. Per a un sistema de CO2 de diversos quilowatts, això costa 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 renovació. 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 per làser de fibra emeti menys diòxid de carboni i sigui més respectuós amb el medi ambient que els sistemes de tall per làser de diòxid de carboni.
Els làsers de fibra s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions, com ara comunicacions làser de fibra òptica, 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 encara s'està expandint.
Com funciona la màquina de tall per làser de fibra: principi d'emissió de llum làser de fibra