L'applicazione della tecnologia di taglio laser a fibra nel settore risale a pochi anni fa. Molte aziende hanno compreso i vantaggi dei laser a fibra. Grazie al continuo miglioramento della tecnologia di taglio, il taglio laser a fibra è diventato una delle tecnologie più avanzate del settore. Nel 2014, i laser a fibra hanno superato i laser a CO2 diventando la sorgente laser più utilizzata.
Le tecniche di taglio al plasma, a fiamma e laser sono comuni in diversi metodi di taglio termico, mentre il taglio laser offre la migliore efficienza, soprattutto per dettagli fini e fori con rapporti diametro/spessore inferiori a 1:1. Pertanto, la tecnologia di taglio laser è anche il metodo preferito per tagli di precisione.
Il taglio laser a fibra ha ricevuto molta attenzione nel settore perché garantisce sia la velocità che la qualità di taglio ottenibili con il taglio laser a CO2 e riduce significativamente i costi di manutenzione e operativi.
Vantaggi del taglio laser a fibra
I laser a fibra offrono agli utenti i costi operativi più bassi, la migliore qualità del fascio, il consumo energetico più basso e i costi di manutenzione più bassi.
Il vantaggio più importante e significativo della tecnologia di taglio in fibra ottica dovrebbe essere la sua efficienza energetica. Grazie ai moduli digitali allo stato solido completi del laser in fibra e a un design unico, i sistemi di taglio laser in fibra ottica presentano efficienze di conversione elettro-ottica superiori a quelle del taglio laser ad anidride carbonica. Per ogni unità di potenza di un sistema di taglio ad anidride carbonica, l'utilizzo effettivo generale è compreso tra l'8% e il 10%. Per i sistemi di taglio laser in fibra ottica, gli utenti possono aspettarsi una maggiore efficienza energetica, tra il 25% e il 30%. In altre parole, il sistema di taglio in fibra ottica consuma da tre a cinque volte meno energia rispetto al sistema di taglio ad anidride carbonica, con un conseguente aumento dell'efficienza energetica superiore all'86%.
I laser a fibra presentano caratteristiche di lunghezza d'onda corta che aumentano l'assorbimento del fascio da parte del materiale da tagliare e possono tagliare materiali come ottone e rame, nonché materiali non conduttivi. Un fascio più concentrato produce un fuoco più piccolo e una maggiore profondità di fuoco, consentendo ai laser a fibra di tagliare rapidamente materiali più sottili e di tagliare materiali di medio spessore in modo più efficiente. Nel taglio di materiali fino a 6 mm di spessore, la velocità di taglio di un sistema di taglio laser a fibra da 1,5 kW equivale alla velocità di taglio di un sistema di taglio laser a CO2 da 3 kW. Poiché i costi operativi del taglio a fibra sono inferiori a quelli di un sistema di taglio a anidride carbonica convenzionale, ciò può essere interpretato come un aumento della produzione e una riduzione dei costi commerciali.
Esistono anche problemi di manutenzione. I sistemi laser ad anidride carbonica richiedono una manutenzione regolare; gli specchi richiedono manutenzione e calibrazione, e i risonatori richiedono una manutenzione regolare. D'altra parte, le soluzioni di taglio laser in fibra non richiedono praticamente alcuna manutenzione. I sistemi di taglio laser ad anidride carbonica richiedono l'anidride carbonica come gas laser. A causa della purezza dell'anidride carbonica, la cavità è inquinata e deve essere pulita regolarmente. Per un sistema a CO2 multi-kilowatt, questo costo ammonta ad almeno 20.000 dollari all'anno. Inoltre, molti tagli ad anidride carbonica richiedono turbine assiali ad alta velocità per l'erogazione del gas laser, mentre le turbine richiedono manutenzione e ricondizionamento. Infine, rispetto ai sistemi di taglio ad anidride carbonica, le soluzioni di taglio in fibra sono più compatte e hanno un impatto minore sull'ambiente, quindi richiedono meno raffreddamento e il consumo energetico è significativamente ridotto.
La combinazione di minore manutenzione e maggiore efficienza energetica consente al taglio laser a fibra di emettere meno anidride carbonica ed è più ecologico rispetto ai sistemi di taglio laser ad anidride carbonica.
I laser a fibra sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui comunicazioni laser in fibra ottica, cantieristica navale industriale, produzione automobilistica, lavorazione della lamiera, incisione laser, dispositivi medicali e altro ancora. Grazie al continuo sviluppo tecnologico, il suo campo di applicazione è in continua espansione.
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