A szálas lézervágás technológia alkalmazása az iparban még mindig csak néhány éve történt. Sok vállalat felismerte a szálas lézerek előnyeit. A vágási technológia folyamatos fejlesztésével a szálas lézervágás az iparág egyik legfejlettebb technológiájává vált. 2014-ben a szálas lézerek a lézerforrások legnagyobb részarányaként meghaladták a CO2 lézereket.
A plazma-, láng- és lézeres vágási technikák számos hőenergiával történő vágási módszerben elterjedtek, míg a lézervágás biztosítja a legjobb vágási hatékonyságot, különösen a finom elemek és az 1:1-nél kisebb átmérő-vastagság arányú lyukak vágásakor. Ezért a lézeres vágási technológia a szigorú finomvágásnál is az előnyben részesített módszer.
A szálas lézervágás nagy figyelmet kapott az iparban, mert a vágási sebességet és a CO2 lézeres vágással elérhető minőséget egyaránt biztosítja, valamint jelentősen csökkenti a karbantartási és üzemeltetési költségeket.
A szálas lézeres vágás előnyei
A szálas lézerek a legalacsonyabb működési költségeket, a legjobb sugárminőséget, a legalacsonyabb energiafogyasztást és a legalacsonyabb karbantartási költségeket kínálják.
A szálvágási technológia legfontosabb és legjelentősebb előnye az energiahatékonyság. A szálas lézeres komplett szilárdtest digitális modulokkal és egyetlen kialakítással a szálas lézervágó rendszerek elektro-optikai átalakítási hatékonysága magasabb, mint a szén-dioxid lézeres vágásé. A szén-dioxid vágórendszer minden egyes tápegysége esetében a tényleges általános kihasználtság körülbelül 8-10%. A szálas lézeres vágórendszereknél a felhasználók magasabb, 25% és 30% közötti energiahatékonyságra számíthatnak. Más szavakkal, a száloptikai vágórendszer körülbelül három-ötször kevesebb energiát fogyaszt, mint a szén-dioxiddal vágó rendszer, így az energiahatékonyság több mint 86%-kal nő.
A szálas lézerek olyan rövid hullámhosszú jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek növelik a nyaláb vágóanyag általi elnyelését, és olyan anyagokat is vághatnak, mint a sárgaréz és a réz, valamint a nem vezető anyagok. A koncentráltabb sugár kisebb fókuszt és mélyebb fókuszmélységet eredményez, így a szálas lézerek gyorsan vághatnak vékonyabb anyagokat, és hatékonyabban vághatnak közepes vastagságú anyagokat. Legfeljebb 6 mm vastag anyagok vágásakor az 1,5 kW-os szálas lézervágó rendszer vágási sebessége megegyezik a 3 kW-os CO2 lézervágó rendszer vágási sebességével. Mivel a szálvágás működési költsége alacsonyabb, mint egy hagyományos szén-dioxid-vágó rendszer költsége, ez a teljesítmény növekedéseként és a kereskedelmi költségek csökkenéseként fogható fel.
Vannak karbantartási problémák is. A szén-dioxid gázlézeres rendszerek rendszeres karbantartást igényelnek; a tükrök karbantartást és kalibrálást, a rezonátorok pedig rendszeres karbantartást igényelnek. Másrészt a szálas lézeres vágási megoldások szinte nem igényelnek karbantartást. A szén-dioxid lézervágó rendszerek szén-dioxidot igényelnek lézergázként. A szén-dioxid gáz tisztasága miatt az üreg szennyezett, ezért rendszeresen tisztítani kell. Egy több kilowattos CO2-rendszer esetében ez évente legalább 20 000 dollárba kerül. Ezenkívül számos szén-dioxid-kivágáshoz nagy sebességű axiális turbinák szükségesek a lézergáz szállításához, míg a turbinák karbantartást és felújítást igényelnek. Végül a szén-dioxid vágórendszerekhez képest a szálvágó megoldások kompaktabbak és kevésbé hatnak az ökológiai környezetre, így kevesebb hűtésre van szükség, és jelentősen csökken az energiafogyasztás.
A kevesebb karbantartás és a nagyobb energiahatékonyság kombinációja lehetővé teszi, hogy a szálas lézervágás kevesebb szén-dioxidot bocsát ki, és környezetbarátabb, mint a szén-dioxid lézeres vágórendszerek.
A szálas lézereket az alkalmazások széles skálájában használják, beleértve a lézeres száloptikai kommunikációt, az ipari hajógyártást, az autógyártást, a fémlemezfeldolgozást, a lézergravírozást, az orvosi eszközöket stb. A technológia folyamatos fejlődésével alkalmazási területe továbbra is bővül.
A szálas lézervágó gép működése – a szálas lézeres fénykibocsátó elve