Aplikace technologie řezání vláknovým laserem v průmyslu je stále teprve před několika lety. Mnoho společností si uvědomilo výhody vláknových laserů. S neustálým zlepšováním technologie řezání se řezání vláknovým laserem stalo jednou z nejpokročilejších technologií v oboru. V roce 2014 překonaly vláknové lasery CO2 lasery v největším podílu laserových zdrojů.
Techniky řezání plazmou, plamenem a laserem jsou běžné u několika metod řezání tepelnou energií, zatímco řezání laserem poskytuje nejlepší účinnost řezání, zejména pro jemné prvky a řezání otvorů s poměrem průměru k tloušťce menším než 1:1. Proto je technologie laserového řezání také preferovanou metodou pro přísné jemné řezání.
Řezání vláknovým laserem získalo v průmyslu velkou pozornost, protože poskytuje jak rychlost řezání, tak kvalitu dosažitelnou pomocí CO2 laseru a výrazně snižuje náklady na údržbu a provoz.
Výhody řezání vláknovým laserem
Vláknové lasery nabízejí uživatelům nejnižší provozní náklady, nejlepší kvalitu paprsku, nejnižší spotřebu energie a nejnižší náklady na údržbu.
Nejdůležitější a nejvýznamnější výhodou technologie řezání vláken by měla být její energetická účinnost. S vláknovými laserovými kompletními polovodičovými digitálními moduly a jediným designem mají vláknové laserové řezací systémy účinnost elektro-optické konverze vyšší než řezání oxidem uhličitým laserem. Pro každou pohonnou jednotku systému řezání oxidu uhličitého je skutečné obecné využití asi 8 % až 10 %. U systémů řezání vláknovým laserem mohou uživatelé očekávat vyšší energetickou účinnost, mezi 25 % a 30 %. Jinými slovy, optický řezací systém spotřebuje asi třikrát až pětkrát méně energie než řezací systém s oxidem uhličitým, což má za následek zvýšení energetické účinnosti o více než 86 %.
Vláknové lasery mají krátkovlnné charakteristiky, které zvyšují absorpci paprsku řezným materiálem a mohou řezat materiály, jako je mosaz a měď, stejně jako nevodivé materiály. Koncentrovanější paprsek vytváří menší ohnisko a hlubší hloubku ostrosti, takže vláknové lasery mohou rychle řezat tenčí materiály a efektivněji řezat materiály střední tloušťky. Při řezání materiálů do tloušťky 6 mm je rychlost řezání 1,5kW vláknového laserového řezacího systému ekvivalentní řezné rychlosti 3kW CO2 laserového řezacího systému. Protože provozní náklady na řezání vláken jsou nižší než náklady na konvenční systém řezání oxidu uhličitého, lze to chápat jako zvýšení výkonu a snížení komerčních nákladů.
Existují také problémy s údržbou. Laserové systémy s oxidem uhličitým vyžadují pravidelnou údržbu; zrcadla vyžadují údržbu a kalibraci a rezonátory vyžadují pravidelnou údržbu. Na druhou stranu řešení řezání vláknovým laserem nevyžadují téměř žádnou údržbu. Laserové řezací systémy s oxidem uhličitým vyžadují oxid uhličitý jako laserový plyn. Kvůli čistotě plynného oxidu uhličitého je dutina znečištěná a je třeba ji pravidelně čistit. U multikilowattového systému CO2 to stálo nejméně 20 000 $ ročně. Kromě toho mnoho řezů oxidem uhličitým vyžaduje vysokorychlostní axiální turbíny pro dodávání laserového plynu, zatímco turbíny vyžadují údržbu a renovaci. A konečně, ve srovnání s řezacími systémy s oxidem uhličitým jsou řešení pro řezání vláken kompaktnější a mají menší dopad na ekologické prostředí, takže je potřeba méně chlazení a výrazně se snižuje spotřeba energie.
Kombinace menší údržby a vyšší energetické účinnosti umožňuje řezání vláknovým laserem emitovat méně oxidu uhličitého a je šetrnější k životnímu prostředí než laserové řezací systémy s oxidem uhličitým.
Vláknové lasery se používají v široké škále aplikací, včetně laserových optických komunikací, průmyslové stavby lodí, výroby automobilů, zpracování plechů, laserového gravírování, lékařských zařízení a dalších. S neustálým vývojem technologií se jeho aplikační pole stále rozšiřuje.
Jak funguje stroj na řezání vláknovým laserem — princip vyzařování světla vláknového laseru