Šķiedru lāzergriešanas tehnoloģijas pielietojums nozarē joprojām ir tikai pirms dažiem gadiem. Daudzi uzņēmumi ir sapratuši šķiedru lāzeru priekšrocības. Nepārtraukti pilnveidojoties griešanas tehnoloģijai, šķiedru lāzergriešana ir kļuvusi par vienu no progresīvākajām tehnoloģijām nozarē. 2014. gadā šķiedru lāzeri pārspēja CO2 lāzerus kā lielāko lāzera avotu īpatsvaru.
Plazmas, liesmas un lāzera griešanas paņēmieni ir izplatīti vairākās siltumenerģijas griešanas metodēs, savukārt lāzergriešana nodrošina vislabāko griešanas efektivitāti, īpaši smalku elementu un caurumu griešanai, kuru diametra un biezuma attiecība ir mazāka par 1:1. Tāpēc lāzergriešanas tehnoloģija ir arī ieteicamā metode stingrai smalkajai griešanai.
Šķiedru lāzergriešanai nozarē ir pievērsta liela uzmanība, jo tā nodrošina gan griešanas ātrumu, gan ar CO2 lāzergriešanu sasniedzamu kvalitāti, kā arī ievērojami samazina uzturēšanas un ekspluatācijas izmaksas.
Šķiedru lāzera griešanas priekšrocības
Šķiedru lāzeri piedāvā lietotājiem viszemākās ekspluatācijas izmaksas, vislabāko staru kvalitāti, zemāko enerģijas patēriņu un zemākās uzturēšanas izmaksas.
Šķiedru griešanas tehnoloģijas svarīgākajai un svarīgākajai priekšrocībai vajadzētu būt tās energoefektivitātei. Ar šķiedru lāzera pilnajiem cietvielu digitālajiem moduļiem un vienotu dizainu šķiedru lāzera griešanas sistēmām ir augstāka elektrooptiskās konversijas efektivitāte nekā oglekļa dioksīda lāzergriešanai. Katrai oglekļa dioksīda griešanas sistēmas jaudas vienībai faktiskā vispārējā izmantošana ir aptuveni 8% līdz 10%. Šķiedru lāzergriešanas sistēmām lietotāji var sagaidīt augstāku jaudas efektivitāti no 25% līdz 30%. Citiem vārdiem sakot, optiskās šķiedras griešanas sistēma patērē apmēram trīs līdz piecas reizes mazāk enerģijas nekā oglekļa dioksīda griešanas sistēma, kā rezultātā energoefektivitāte palielinās par vairāk nekā 86%.
Šķiedru lāzeriem ir īsa viļņa garuma raksturlielumi, kas palielina griešanas materiāla staru absorbciju un var griezt tādus materiālus kā misiņš un varš, kā arī nevadošus materiālus. Koncentrētāks stars rada mazāku fokusu un dziļāku fokusa dziļumu, lai šķiedru lāzeri varētu ātri griezt plānākus materiālus un efektīvāk griezt vidēja biezuma materiālus. Griežot materiālus, kuru biezums ir līdz 6 mm, 1,5 kW šķiedru lāzergriešanas sistēmas griešanas ātrums ir līdzvērtīgs 3 kW CO2 lāzergriešanas sistēmas griešanas ātrumam. Tā kā šķiedru griešanas darbības izmaksas ir zemākas nekā parastās oglekļa dioksīda griešanas sistēmas izmaksas, to var saprast kā produkcijas pieaugumu un komerciālo izmaksu samazināšanos.
Ir arī uzturēšanas problēmas. Oglekļa dioksīda gāzes lāzeru sistēmām nepieciešama regulāra apkope; spoguļiem nepieciešama apkope un kalibrēšana, un rezonatoriem nepieciešama regulāra apkope. No otras puses, šķiedru lāzera griešanas risinājumiem gandrīz nav nepieciešama apkope. Oglekļa dioksīda lāzergriešanas sistēmām ir nepieciešams oglekļa dioksīds kā lāzera gāze. Oglekļa dioksīda gāzes tīrības dēļ dobums ir piesārņots un regulāri jātīra. Vairāku kilovatu CO2 sistēmai tas maksā vismaz 20 000 USD gadā. Turklāt daudziem oglekļa dioksīda samazinājumiem ir nepieciešamas ātrgaitas aksiālās turbīnas, lai piegādātu lāzergāzi, savukārt turbīnām ir nepieciešama apkope un atjaunošana. Visbeidzot, salīdzinot ar oglekļa dioksīda griešanas sistēmām, šķiedru griešanas risinājumi ir kompaktāki un mazāk ietekmē ekoloģisko vidi, tāpēc nepieciešama mazāka dzesēšana un ievērojami samazināts enerģijas patēriņš.
Mazākas apkopes un augstākas energoefektivitātes kombinācija ļauj šķiedru lāzergriešanai izdalīt mazāk oglekļa dioksīda un ir videi draudzīgāka nekā oglekļa dioksīda lāzergriešanas sistēmas.
Šķiedru lāzeri tiek izmantoti plašā pielietojuma klāstā, tostarp lāzeršķiedru optikas sakaros, rūpnieciskajā kuģu būvē, automobiļu ražošanā, lokšņu metāla apstrādē, lāzergravniecībā, medicīnas ierīcēs u.c. Nepārtraukti attīstoties tehnoloģijai, tās pielietojuma joma joprojām paplašinās.
Kā darbojas šķiedru lāzera griešanas mašīna — šķiedru lāzera gaismas izstarošanas princips