L'application de la technologie de coupe laser en fibre dans l'industrie est encore il y a seulement quelques années. De nombreuses entreprises ont réalisé les avantages des lasers de fibres. Avec l'amélioration continue de la technologie de coupe, la coupe laser en fibre est devenue l'une des technologies les plus avancées de l'industrie. En 2014, les lasers de fibres ont dépassé les lasers CO2 comme la plus grande part de sources laser.
Les techniques de coupe du plasma, de la flamme et du laser sont courantes dans plusieurs méthodes de coupe d'énergie thermique, tandis que la coupe laser offre la meilleure efficacité de coupe, en particulier pour les caractéristiques fines et les trous avec les rapports diamètre à épaisseur inférieurs à 1: 1. Par conséquent, la technologie de coupe laser est également la méthode préférée pour une coupe fine stricte.
La coupe au laser en fibre a reçu beaucoup d'attention dans l'industrie car elle offre à la fois la vitesse de coupe et la qualité réalisable avec la coupe du laser CO2, et réduit considérablement les coûts d'entretien et d'exploitation.
Avantages de la coupe laser en fibre
Les lasers en fibre offrent aux utilisateurs les coûts d'exploitation les plus bas, la meilleure qualité de faisceau, la consommation d'énergie la plus faible et les coûts de maintenance les plus bas.
L'avantage le plus important et le plus significatif de la technologie de coupe des fibres devrait être son efficacité énergétique. Avec des modules numériques à l'état solide complet à fibre et une conception unique, les systèmes de coupe laser en fibre ont des efficacités de conversion électro-optique supérieures à la coupe laser au dioxyde de carbone. Pour chaque unité de puissance d'un système de découpe de dioxyde de carbone, l'utilisation générale réelle est d'environ 8% à 10%. Pour les systèmes de découpe laser en fibre, les utilisateurs peuvent s'attendre à une efficacité énergétique plus élevée, entre 25% et 30%. En d'autres termes, le système de découpe à fibre optique consomme environ trois à cinq fois moins d'énergie que le système de découpe de dioxyde de carbone, entraînant une augmentation de l'efficacité énergétique de plus de 86%.
Les lasers en fibre ont des caractéristiques de longueur d'onde courtes qui augmentent l'absorption du faisceau par le matériau de coupe et peuvent couper des matériaux tels que le laiton et le cuivre ainsi que les matériaux non conducteurs. Un faisceau plus concentré produit une concentration plus petite et une profondeur de focus plus profonde, de sorte que les lasers de fibres peuvent rapidement couper les matériaux plus minces et couper plus efficacement les matériaux d'épaisseur. Lors de la coupe des matériaux jusqu'à 6 mm d'épaisseur, la vitesse de coupe d'un système de coupe laser à fibre de 1,5 kW est équivalente à la vitesse de coupe d'un système de coupe laser de 3 kW CO2. Étant donné que le coût d'exploitation de la réduction des fibres est inférieur au coût d'un système de coupe de dioxyde de carbone conventionnel, cela peut être compris comme une augmentation de la production et une diminution du coût commercial.
Il y a aussi des problèmes de maintenance. Les systèmes laser à gaz de dioxyde de carbone nécessitent un entretien régulier; Les miroirs nécessitent l'entretien et l'étalonnage, et les résonateurs nécessitent un entretien régulier. D'un autre côté, les solutions de coupe laser en fibre ne nécessitent presque aucune entretien. Les systèmes de découpe laser à dioxyde de carbone nécessitent du dioxyde de carbone en tant que gaz laser. En raison de la pureté du dioxyde de carbone, la cavité est polluée et doit être nettoyée régulièrement. Pour un système CO2 multi-kilowatt, cela coûte au moins 20 000 $ par an. De plus, de nombreuses coupes de dioxyde de carbone nécessitent des turbines axiales à grande vitesse pour fournir des gaz laser, tandis que les turbines nécessitent l'entretien et la rénovation. Enfin, par rapport aux systèmes de découpe de dioxyde de carbone, les solutions de coupe des fibres sont plus compactes et ont moins d'impact sur l'environnement écologique, donc moins de refroidissement est nécessaire et la consommation d'énergie est considérablement réduite.
La combinaison de moins d'entretien et d'efficacité énergétique plus élevée permet à la coupe laser en fibre d'émettre moins de dioxyde de carbone et est plus respectueuse de l'environnement que les systèmes de coupe laser à dioxyde de carbone.
Les lasers en fibre sont utilisés dans un large éventail d'applications, notamment les communications à fibre optique laser, la construction navale industrielle, la fabrication automobile, le traitement des tôles, la gravure laser, les dispositifs médicaux, etc. Avec le développement continu de la technologie, son domaine d'application est toujours en pleine expansion.
Comment fonctionne la machine à découper laser à fibre - Principe d'émission de lumière laser