Aplikácia technológie vláknového laserového rezania v priemysle je stále len pred niekoľkými rokmi. Mnoho spoločností si uvedomilo výhody vláknových laserov. S neustálym zlepšovaním technológie rezania sa rezanie vláknovým laserom stalo jednou z najpokročilejších technológií v tomto odvetví. V roku 2014 vláknové lasery prekonali CO2 lasery ako najväčší podiel laserových zdrojov.
Techniky rezania plazmou, plameňom a laserom sú bežné pri niekoľkých metódach rezania tepelnou energiou, zatiaľ čo rezanie laserom poskytuje najlepšiu účinnosť rezania, najmä pre jemné prvky a rezanie otvorov s pomerom priemeru k hrúbke menej ako 1:1. Preto je technológia laserového rezania tiež preferovanou metódou pre prísne jemné rezanie.
Rezanie vláknovým laserom získalo v tomto odvetví veľkú pozornosť, pretože poskytuje rýchlosť rezania aj kvalitu dosiahnuteľnú rezaním CO2 laserom a výrazne znižuje náklady na údržbu a prevádzku.
Výhody rezania vláknovým laserom
Vláknové lasery ponúkajú užívateľom najnižšie prevádzkové náklady, najlepšiu kvalitu lúča, najnižšiu spotrebu energie a najnižšie náklady na údržbu.
Najdôležitejšou a najvýznamnejšou výhodou technológie rezania vlákien by mala byť jej energetická efektívnosť. Vďaka vláknovým laserovým kompletným polovodičovým digitálnym modulom a jedinému dizajnu majú vláknové laserové rezacie systémy vyššiu účinnosť elektro-optickej konverzie ako rezanie oxidom uhličitým laserom. Pre každú pohonnú jednotku systému na rezanie oxidu uhličitého je skutočné všeobecné využitie približne 8 % až 10 %. V prípade systémov na rezanie vláknovým laserom môžu používatelia očakávať vyššiu energetickú účinnosť, medzi 25 % a 30 %. Inými slovami, optický rezací systém spotrebuje približne tri až päťkrát menej energie ako rezací systém s oxidom uhličitým, čo vedie k zvýšeniu energetickej účinnosti o viac ako 86 %.
Vláknové lasery majú charakteristiky krátkej vlnovej dĺžky, ktoré zvyšujú absorpciu lúča rezným materiálom a môžu rezať materiály ako mosadz a meď, ako aj nevodivé materiály. Koncentrovanejší lúč vytvára menšie ohnisko a väčšiu hĺbku ostrosti, takže vláknové lasery môžu rýchlo rezať tenšie materiály a efektívnejšie rezať materiály strednej hrúbky. Pri rezaní materiálov do hrúbky 6 mm je rýchlosť rezania 1,5kW vláknového laserového rezacieho systému ekvivalentná reznej rýchlosti 3kW CO2 laserového rezacieho systému. Pretože prevádzkové náklady na rezanie vlákien sú nižšie ako náklady na konvenčný rezací systém s oxidom uhličitým, možno to chápať ako zvýšenie výkonu a zníženie komerčných nákladov.
Existujú aj problémy s údržbou. Laserové systémy na báze oxidu uhličitého vyžadujú pravidelnú údržbu; zrkadlá vyžadujú údržbu a kalibráciu a rezonátory vyžadujú pravidelnú údržbu. Na druhej strane riešenia na rezanie vláknovým laserom nevyžadujú takmer žiadnu údržbu. Laserové rezacie systémy s oxidom uhličitým vyžadujú oxid uhličitý ako laserový plyn. Kvôli čistote plynného oxidu uhličitého je dutina znečistená a je potrebné ju pravidelne čistiť. Pre viackilowattový systém CO2 to stálo najmenej 20 000 dolárov ročne. Okrem toho mnohé rezy oxidu uhličitého vyžadujú vysokorýchlostné axiálne turbíny na dodávanie laserového plynu, zatiaľ čo turbíny vyžadujú údržbu a renováciu. Napokon, v porovnaní so systémami na rezanie s oxidom uhličitým sú riešenia na rezanie vlákien kompaktnejšie a majú menší vplyv na ekologické prostredie, takže je potrebné menšie chladenie a spotreba energie je výrazne znížená.
Kombinácia menšej údržby a vyššej energetickej účinnosti umožňuje vláknové laserové rezanie emitovať menej oxidu uhličitého a je šetrnejšie k životnému prostrediu ako laserové rezacie systémy s oxidom uhličitým.
Vláknové lasery sa používajú v širokom spektre aplikácií, vrátane komunikácie s laserovými optickými vláknami, priemyselnej stavby lodí, výroby automobilov, spracovania plechov, laserového gravírovania, zdravotníckych zariadení a ďalších. S neustálym vývojom technológií sa oblasť jeho použitia stále rozširuje.
Ako funguje stroj na rezanie vláknovým laserom — princíp vyžarovania svetla vláknovým laserom