Zastosowanie technologii cięcia laserem światłowodowym w przemyśle minęło jeszcze kilka lat. Wiele firm zdało sobie sprawę z zalet laserów światłowodowych. Dzięki ciągłemu doskonaleniu technologii cięcia, cięcie laserem światłowodowym stało się jedną z najbardziej zaawansowanych technologii w branży. W 2014 roku lasery światłowodowe wyprzedziły lasery CO2 jako największy udział źródeł laserowych.
Techniki cięcia plazmowego, płomieniowego i laserowego są powszechne w kilku metodach cięcia energią cieplną, podczas gdy cięcie laserowe zapewnia najlepszą wydajność cięcia, szczególnie w przypadku drobnych elementów i wycinania otworów o stosunku średnicy do grubości mniejszym niż 1:1. Dlatego technologia cięcia laserowego jest również preferowaną metodą dokładnego cięcia.
Cięcie laserem światłowodowym cieszy się dużym zainteresowaniem w branży, ponieważ zapewnia zarówno prędkość cięcia, jak i jakość osiągalną przy cięciu laserem CO2, a także znacznie zmniejsza koszty konserwacji i eksploatacji.
Zalety cięcia laserem światłowodowym
Lasery światłowodowe oferują użytkownikom najniższe koszty eksploatacji, najlepszą jakość wiązki, najniższe zużycie energii i najniższe koszty konserwacji.
Najważniejszą i znaczącą zaletą technologii cięcia włókien powinna być jej efektywność energetyczna. Dzięki kompletnym półprzewodnikowym modułom cyfrowym lasera światłowodowego i jednej konstrukcji systemy cięcia laserem światłowodowym charakteryzują się wydajnością konwersji elektrooptycznej wyższą niż cięcie laserem na dwutlenku węgla. Rzeczywiste ogólne wykorzystanie każdej jednostki napędowej systemu cięcia dwutlenku węgla wynosi około 8–10%. W przypadku systemów cięcia laserem światłowodowym użytkownicy mogą spodziewać się wyższej wydajności energetycznej, od 25% do 30%. Innymi słowy, światłowodowy system cięcia zużywa około trzy do pięciu razy mniej energii niż system cięcia dwutlenkiem węgla, co skutkuje wzrostem efektywności energetycznej o ponad 86%.
Lasery światłowodowe charakteryzują się krótką długością fali, co zwiększa absorpcję wiązki przez materiał tnący i mogą ciąć materiały takie jak mosiądz i miedź, a także materiały nieprzewodzące. Bardziej skoncentrowana wiązka zapewnia mniejsze skupienie i większą głębię ostrości, dzięki czemu lasery światłowodowe mogą szybko ciąć cieńsze materiały i wydajniej ciąć materiały o średniej grubości. Podczas cięcia materiałów o grubości do 6 mm prędkość cięcia systemu cięcia laserem światłowodowym o mocy 1,5 kW jest równoważna prędkości cięcia systemu cięcia laserem CO2 o mocy 3 kW. Ponieważ koszt operacyjny cięcia włókien jest niższy niż koszt konwencjonalnego systemu cięcia dwutlenkiem węgla, można to rozumieć jako wzrost wydajności i spadek kosztów handlowych.
Są też problemy z konserwacją. Systemy laserowe z dwutlenkiem węgla wymagają regularnej konserwacji; lustra wymagają konserwacji i kalibracji, a rezonatory wymagają regularnej konserwacji. Z drugiej strony rozwiązania do cięcia laserem światłowodowym prawie nie wymagają konserwacji. Systemy cięcia laserem na dwutlenku węgla wymagają dwutlenku węgla jako gazu laserowego. Ze względu na czystość gazowego dwutlenku węgla, wnęka jest zanieczyszczona i wymaga regularnego czyszczenia. W przypadku wielokilowatowego systemu CO2 kosztuje to co najmniej 20 000 dolarów rocznie. Ponadto wiele redukcji emisji dwutlenku węgla wymaga szybkich turbin osiowych dostarczających gaz laserowy, podczas gdy turbiny wymagają konserwacji i renowacji. Wreszcie, w porównaniu z systemami cięcia dwutlenkiem węgla, rozwiązania do cięcia włókien są bardziej kompaktowe i mają mniejszy wpływ na środowisko ekologiczne, dlatego wymagane jest mniejsze chłodzenie i znacznie zmniejszone zużycie energii.
Połączenie mniejszej konserwacji i wyższej efektywności energetycznej pozwala na cięcie laserem światłowodowym emitujące mniej dwutlenku węgla i jest bardziej przyjazne dla środowiska niż systemy cięcia laserem na dwutlenku węgla.
Lasery światłowodowe są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, w tym w laserowej komunikacji światłowodowej, przemyśle stoczniowym, produkcji samochodów, obróbce blachy, grawerowaniu laserowym, urządzeniach medycznych i nie tylko. Wraz z ciągłym rozwojem technologii zakres jego zastosowań wciąż się poszerza.
Jak działa maszyna do cięcia laserem światłowodowym — zasada emitowania światła lasera światłowodowego