Šķiedru lāzera griešanas tehnoloģijas pielietojums nozarē joprojām ir tikai pirms dažiem gadiem. Daudzi uzņēmumi ir sapratuši šķiedru lāzeru priekšrocības. Nepārtraukti uzlabojot griešanas tehnoloģiju, šķiedru lāzera griešana ir kļuvusi par vienu no vismodernākajām tehnoloģijām nozarē. 2014. gadā šķiedru lāzeri pārspēja CO2 lāzerus kā lielāko lāzera avotu daļu.
Plazmas, liesmas un lāzera griešanas metodes ir izplatītas vairākās siltumenerģijas griešanas metodēs, savukārt lāzera griešana nodrošina vislabāko griešanas efektivitāti, īpaši smalkām pazīmēm un caurumiem, kas griežas ar diametru un biezuma attiecību, kas mazāka par 1: 1. Tāpēc lāzera griešanas tehnoloģija ir arī vēlamā metode stingrai smalkai griešanai.
Šķiedru lāzera griešanai nozarē ir pievērsta liela uzmanība, jo tā nodrošina gan griešanas ātrumu, gan kvalitāti, kas sasniedzama ar CO2 lāzera griešanu, un ievērojami samazina uzturēšanas un ekspluatācijas izmaksas.
Šķiedru lāzera griešanas priekšrocības
Šķiedru lāzeri lietotājiem piedāvā zemākās darbības izmaksas, labāko staru kvalitāti, zemāko enerģijas patēriņu un zemākās uzturēšanas izmaksas.
Vissvarīgākajai un nozīmīgākajai šķiedru griešanas tehnoloģijas priekšrocībām vajadzētu būt tās energoefektivitātei. Ar šķiedru lāzera pilniem cietvielu digitālajiem moduļiem un vienu dizainu šķiedru lāzera griešanas sistēmām ir elektroloptiskā pārveidošanas efektivitāte, kas ir augstāka nekā oglekļa dioksīda lāzera griešanai. Katrā oglekļa dioksīda griešanas sistēmas jaudas vienībā faktiskā vispārējā izmantošana ir aptuveni 8% līdz 10%. Šķiedru lāzera griešanas sistēmām lietotāji var sagaidīt lielāku enerģijas efektivitāti no 25% līdz 30%. Citiem vārdiem sakot, optisko šķiedru griešanas sistēma patērē apmēram trīs līdz piecas reizes mazāk enerģijas nekā oglekļa dioksīda griešanas sistēmā, kā rezultātā energoefektivitāte palielinās, kas lielāka par 86%.
Šķiedru lāzeriem ir īsviļņu garuma īpašības, kas palielina staru kūļa absorbciju ar griešanas materiālu un var sagriezt materiālus, piemēram, misiņu un vara, kā arī nevadošus materiālus. Koncentrētāks stars rada mazāku fokusu un dziļāku fokusa dziļumu, lai šķiedru lāzeri varētu ātri sagriezt plānākus materiālus un efektīvāk sagriezt vidēja biezuma materiālus. Griežot materiālus līdz 6 mm biezumam, 1,5 kW šķiedras lāzera griešanas sistēmas griešanas ātrums ir līdzvērtīgs 3 kW CO2 lāzera griešanas sistēmas griešanas ātrumam. Tā kā šķiedru griešanas darbības izmaksas ir zemākas nekā parastās oglekļa dioksīda griešanas sistēmas izmaksas, to var saprast kā izlaides palielināšanos un komerciālo izmaksu samazināšanos.
Ir arī apkopes problēmas. Oglekļa dioksīda gāzes lāzera sistēmām nepieciešama regulāra apkope; Spoguļiem nepieciešama apkope un kalibrēšana, un rezonatoriem nepieciešama regulāra apkope. No otras puses, šķiedru lāzera griešanas šķīdumiem gandrīz nav nepieciešama apkope. Oglekļa dioksīda lāzera griešanas sistēmām kā lāzera gāzei ir nepieciešams oglekļa dioksīds. Oglekļa dioksīda gāzes tīrības dēļ dobums ir piesārņots, un tas regulāri jātīra. Vairāku kilovatu CO2 sistēmai tas maksā vismaz USD 20 000 gadā. Turklāt daudziem oglekļa dioksīda griezumiem ir nepieciešama ātrgaitas aksiālās turbīnas, lai piegādātu lāzera gāzi, savukārt turbīnām nepieciešama apkope un atjaunošana. Visbeidzot, salīdzinot ar oglekļa dioksīda griešanas sistēmām, šķiedru griešanas šķīdumi ir kompakti un mazāki ietekmē ekoloģisko vidi, tāpēc ir nepieciešama mazāka dzesēšana un enerģijas patēriņš ir ievērojami samazināts.
Mazākas uzturēšanas un augstākas energoefektivitātes kombinācija ļauj šķiedru lāzera griešanai izstarot mazāk oglekļa dioksīda un ir vairāk videi draudzīgāka nekā oglekļa dioksīda lāzera griešanas sistēmas.
Šķiedru lāzerus izmanto plašā lietojumprogrammu klāstā, ieskaitot optisko šķiedru sakaru lāzeru, rūpniecisko kuģu būvi, automobiļu ražošanu, lokšņu metālu apstrādi, lāzera gravēšanu, medicīnas ierīces un daudz ko citu. Nepārtraukti attīstot tehnoloģiju, tā lietojumprogrammas lauks joprojām paplašinās.
Kā darbojas šķiedru lāzera griešanas mašīna-lāzera gaismas izstarošanas princips