A aplicação da tecnologia de corte a laser de fibra na indústria ainda ocorre há apenas alguns anos. Muitas empresas perceberam as vantagens dos lasers de fibra. Com a melhoria contínua da tecnologia de corte, o corte a laser de fibra tornou-se uma das tecnologias mais avançadas do setor. Em 2014, os lasers de fibra ultrapassaram os lasers de CO2 como a maior parcela das fontes de laser.
As técnicas de corte por plasma, chama e laser são comuns em vários métodos de corte por energia térmica, enquanto o corte a laser proporciona a melhor eficiência de corte, especialmente para recursos finos e corte de furos com relações diâmetro/espessura inferiores a 1:1. Portanto, a tecnologia de corte a laser também é o método preferido para cortes finos rigorosos.
O corte a laser de fibra tem recebido muita atenção na indústria porque fornece velocidade de corte e qualidade alcançáveis com o corte a laser CO2 e reduz significativamente os custos de manutenção e operação.
Vantagens do corte a laser de fibra
Os lasers de fibra oferecem aos usuários os menores custos operacionais, a melhor qualidade de feixe, o menor consumo de energia e os menores custos de manutenção.
A vantagem mais importante e significativa da tecnologia de corte de fibra deve ser a sua eficiência energética. Com módulos digitais completos de estado sólido de laser de fibra e um design único, os sistemas de corte a laser de fibra têm eficiências de conversão eletro-óptica superiores às do corte a laser de dióxido de carbono. Para cada unidade de potência de um sistema de corte de dióxido de carbono, a utilização geral real é de cerca de 8% a 10%. Para sistemas de corte a laser de fibra, os usuários podem esperar maior eficiência energética, entre 25% e 30%. Por outras palavras, o sistema de corte por fibra óptica consome cerca de três a cinco vezes menos energia do que o sistema de corte por dióxido de carbono, resultando num aumento da eficiência energética superior a 86%.
Os lasers de fibra possuem características de comprimento de onda curto que aumentam a absorção do feixe pelo material de corte e podem cortar materiais como latão e cobre, bem como materiais não condutores. Um feixe mais concentrado produz um foco menor e uma profundidade de foco mais profunda, de modo que os lasers de fibra podem cortar rapidamente materiais mais finos e cortar materiais de espessura média com mais eficiência. Ao cortar materiais de até 6 mm de espessura, a velocidade de corte de um sistema de corte a laser de fibra de 1,5 kW é equivalente à velocidade de corte de um sistema de corte a laser CO2 de 3 kW. Uma vez que o custo operacional do corte de fibra é inferior ao custo de um sistema convencional de corte de dióxido de carbono, isto pode ser entendido como um aumento na produção e uma diminuição no custo comercial.
Existem também problemas de manutenção. Os sistemas de laser de gás dióxido de carbono requerem manutenção regular; os espelhos requerem manutenção e calibração, e os ressonadores requerem manutenção regular. Por outro lado, as soluções de corte a laser de fibra quase não requerem manutenção. Os sistemas de corte a laser de dióxido de carbono requerem dióxido de carbono como gás laser. Devido à pureza do gás dióxido de carbono, a cavidade está poluída e precisa ser limpa regularmente. Para um sistema de CO2 de vários quilowatts, isso custa pelo menos US$ 20.000 por ano. Além disso, muitos cortes de dióxido de carbono requerem turbinas axiais de alta velocidade para fornecer gás laser, enquanto as turbinas requerem manutenção e renovação. Finalmente, em comparação com os sistemas de corte de dióxido de carbono, as soluções de corte de fibra são mais compactas e têm menos impacto no ambiente ecológico, pelo que é necessário menos arrefecimento e o consumo de energia é significativamente reduzido.
A combinação de menos manutenção e maior eficiência energética permite que o corte a laser de fibra emita menos dióxido de carbono e seja mais ecológico do que os sistemas de corte a laser de dióxido de carbono.
Os lasers de fibra são usados em uma ampla gama de aplicações, incluindo comunicações de fibra óptica a laser, construção naval industrial, fabricação automotiva, processamento de chapas metálicas, gravação a laser, dispositivos médicos e muito mais. Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia, seu campo de aplicação ainda está em expansão.
Como funciona a máquina de corte a laser de fibra - princípio de emissão de luz do laser de fibra