היישום של טכנולוגיית חיתוך לייזר סיבים בענף הוא עדיין רק לפני מספר שנים. חברות רבות הבינו את היתרונות של לייזרי סיבים. עם השיפור המתמיד של טכנולוגיית החיתוך, חיתוך לייזר סיבים הפך לאחת הטכנולוגיות המתקדמות ביותר בענף. בשנת 2014, לייזרי סיבים עלו על לייזרי CO2 כחלק הגדול ביותר של מקורות לייזר.
טכניקות חיתוך פלזמה, להבה ולייזר נפוצות במספר שיטות חיתוך אנרגיה תרמית, ואילו חיתוך לייזר מספק את יעילות החיתוך הטובה ביותר, במיוחד עבור תכונות עדינות וחורים חיתוך עם יחסי קוטר לעובי פחות מ- 1: 1. לפיכך, טכנולוגיית חיתוך לייזר היא גם השיטה המועדפת לחיתוך עדין קפדני.
חיתוך לייזר סיבים זכה לתשומת לב רבה בענף מכיוון שהוא מספק גם מהירות חיתוך וגם איכות שניתן להשיג באמצעות חיתוך לייזר CO2, ומפחית משמעותית את עלויות התחזוקה והתפעול.
יתרונות של חיתוך לייזר סיבים
לייזרי סיבים מציעים למשתמשים את עלויות ההפעלה הנמוכות ביותר, את איכות הקורה הטובה ביותר, את צריכת החשמל הנמוכה ביותר ועלויות התחזוקה הנמוכות ביותר.
היתרון החשוב והמשמעותי ביותר של טכנולוגיית חיתוך סיבים צריך להיות יעילות האנרגיה שלה. עם לייזר סיבים מלא מודולים דיגיטליים של מצב מוצק ותכנון יחיד, למערכות חיתוך לייזר סיבים יש יעילות המרה אלקטרו-אופטית גבוהה יותר מחיתוך לייזר דו חמצני. עבור כל יחידת חשמל של מערכת חיתוך פחמן דו חמצני, השימוש הכללי בפועל הוא בערך 8% עד 10%. עבור מערכות חיתוך לייזר סיבים, המשתמשים יכולים לצפות ליעילות כוח גבוהה יותר, בין 25% ל -30%. במילים אחרות, מערכת החיתוך הסיבים-אופטיים צורכת אנרגיה פי שלושה עד חמש פחות ממערכת החיתוך הפחמן הדו-חמצני, וכתוצאה מכך עלייה ביעילות האנרגיה של יותר מ- 86%.
לייזרי סיבים יש מאפיינים באורך גל קצר המגדילים את ספיגת הקורה על ידי חומר החיתוך ויכולים לחתוך חומרים כמו פליז ונחושת כמו גם חומרים שאינם מוליכים. קרן מרוכזת יותר מייצרת מיקוד קטן יותר ועומק מיקוד עמוק יותר, כך שליזרי סיבים יכולים לחתוך במהירות חומרים דקים יותר ולחתוך חומרים בעובי בינוני בצורה יעילה יותר. כאשר חותכים חומרים בעובי של עד 6 מ"מ, מהירות החיתוך של מערכת חיתוך לייזר סיבים של 1.5 קילוואט שווה למהירות החיתוך של מערכת חיתוך לייזר CO2 3kW CO2. מכיוון שעלות ההפעלה של חיתוך סיבים נמוכה מהעלות של מערכת חיתוך פחמן דו חמצני קונבנציונאלי, ניתן להבין זאת כגידול בתפוקה וירידה בעלות המסחרית.
יש גם בעיות תחזוקה. מערכות לייזר גז פחמן דו חמצני דורשות תחזוקה שוטפת; מראות דורשות תחזוקה וכיול, והתהודה דורשת תחזוקה שוטפת. לעומת זאת, פתרונות חיתוך לייזר סיבים לא דורשים כמעט תחזוקה. מערכות חיתוך לייזר דו חמצני פחמן דורשות פחמן דו חמצני כגז לייזר. בשל טוהר הגז הפחמן הדו -חמצני, החלל מזוהם וצריך לנקות אותו באופן קבוע. עבור מערכת CO2 Multi-Kilowatt, זה עלה לפחות 20,000 $ לשנה. בנוסף, חתכים רבים של פחמן דו חמצני דורשים טורבינות ציריות במהירות גבוהה בכדי לספק גז לייזר, ואילו טורבינות דורשות תחזוקה ושיפוץ. לבסוף, בהשוואה למערכות חיתוך פחמן דו חמצני, פתרונות חיתוך סיבים הם קומפקטיים יותר ומשפיעים פחות על הסביבה האקולוגית, כך שנדרש פחות קירור וצריכת האנרגיה מופחתת משמעותית.
השילוב של פחות תחזוקה ויעילות אנרגטית גבוהה יותר מאפשר חיתוך לייזר סיבים לפלוט פחות דו תחמוצת פחמן והוא ידידותי יותר לסביבה ממערכות חיתוך לייזר דו חמצני.
לייזרי סיבים משמשים במגוון רחב של יישומים, כולל תקשורת סיבי אופטי לייזר, בניית ספינות תעשייתית, ייצור רכב, עיבוד מתכות, חריטת לייזר, מכשירים רפואיים ועוד. עם פיתוח מתמשך של טכנולוגיה, תחום היישומים שלה עדיין מתרחב.
כיצד פועלת מכונת חיתוך לייזר סיבים-סיבר לייזר עקרון פולט אור לייזר