Primjena tehnologije fiber laserskog rezanja u industriji tek je prije nekoliko godina. Mnoge tvrtke su uvidjele prednosti fiber lasera. Uz kontinuirano poboljšanje tehnologije rezanja, rezanje vlaknastim laserom postalo je jedna od najnaprednijih tehnologija u industriji. U 2014. godini fiber laseri su premašili CO2 lasere kao najveći udio laserskih izvora.
Tehnike rezanja plazmom, plamenom i laserom uobičajene su u nekoliko metoda rezanja toplinskom energijom, dok lasersko rezanje pruža najbolju učinkovitost rezanja, posebno za fine elemente i rezanje rupa s omjerima promjera i debljine manjim od 1:1. Stoga je tehnologija laserskog rezanja također preferirana metoda za strogo fino rezanje.
Rezanje vlaknastim laserom dobilo je veliku pozornost u industriji jer pruža i brzinu rezanja i kvalitetu postižnu s CO2 laserskim rezanjem, te značajno smanjuje troškove održavanja i rada.
Prednosti laserskog rezanja vlaknima
Fiber laseri nude korisnicima najniže operativne troškove, najbolju kvalitetu snopa, najmanju potrošnju energije i najniže troškove održavanja.
Najvažnija i najznačajnija prednost tehnologije rezanja vlakana trebala bi biti njezina energetska učinkovitost. S fiber laserskim potpunim solid-state digitalnim modulima i jednim dizajnom, fiber laserski sustavi za rezanje imaju učinkovitost elektro-optičke pretvorbe veću od laserskog rezanja ugljičnim dioksidom. Za svaku pogonsku jedinicu sustava rezanja ugljičnim dioksidom, stvarna opća iskoristivost je oko 8% do 10%. Za sustave laserskog rezanja vlaknima, korisnici mogu očekivati veću energetsku učinkovitost, između 25% i 30%. Drugim riječima, sustav rezanja s optičkim vlaknima troši oko tri do pet puta manje energije od sustava rezanja ugljičnim dioksidom, što rezultira povećanjem energetske učinkovitosti za više od 86%.
Vlaknasti laseri imaju karakteristike kratke valne duljine koje povećavaju apsorpciju zrake od strane materijala za rezanje i mogu rezati materijale kao što su mesing i bakar, kao i nevodljive materijale. Koncentriraniji snop proizvodi manji fokus i veću dubinu fokusa, tako da vlaknasti laseri mogu brže rezati tanje materijale i učinkovitije rezati materijale srednje debljine. Pri rezanju materijala debljine do 6 mm, brzina rezanja 1,5 kW laserskog sustava za rezanje s vlaknima jednaka je brzini rezanja CO2 laserskog sustava za rezanje od 3 kW. Budući da je operativni trošak rezanja vlakana niži od troška konvencionalnog sustava rezanja ugljičnim dioksidom, to se može shvatiti kao povećanje proizvodnje i smanjenje komercijalnih troškova.
Postoje i problemi s održavanjem. Laserski sustavi s plinskim ugljičnim dioksidom zahtijevaju redovito održavanje; zrcala zahtijevaju održavanje i kalibraciju, a rezonatori zahtijevaju redovito održavanje. S druge strane, rješenja za lasersko rezanje vlaknima ne zahtijevaju gotovo nikakvo održavanje. Laserski sustavi za rezanje ugljičnim dioksidom zahtijevaju ugljični dioksid kao laserski plin. Zbog čistoće plina ugljičnog dioksida, šupljina je onečišćena i potrebno ju je redovito čistiti. Za CO2 sustav od više kilovata to košta najmanje 20.000 dolara godišnje. Osim toga, mnoga smanjenja ugljičnog dioksida zahtijevaju aksijalne turbine velike brzine za isporuku laserskog plina, dok turbine zahtijevaju održavanje i obnovu. Konačno, u usporedbi sa sustavima za rezanje ugljičnim dioksidom, rješenja za rezanje vlakana su kompaktnija i imaju manji utjecaj na ekološki okoliš, pa je potrebno manje hlađenja i značajno je smanjena potrošnja energije.
Kombinacija manjeg održavanja i veće energetske učinkovitosti omogućuje lasersko rezanje s vlaknima da emitira manje ugljičnog dioksida i ekološki je prihvatljivije od laserskih sustava za rezanje s ugljičnim dioksidom.
Fiber laseri koriste se u širokom rasponu primjena, uključujući laserske optičke komunikacije, industrijsku brodogradnju, proizvodnju automobila, obradu limova, lasersko graviranje, medicinske uređaje itd. Kontinuiranim razvojem tehnologije, područje njegove primjene se i dalje širi.
Kako radi stroj za rezanje s fiber laserom — princip emitiranja svjetlosti s fiber laserom