Застосування технології волоконного лазерного різання в промисловості лише кілька років тому. Багато компаній усвідомили переваги волоконних лазерів. Завдяки постійному вдосконаленню технології різання, різання волоконним лазером стало однією з найпередовіших технологій у галузі. У 2014 році волоконні лазери перевершили CO2-лазери як найбільшу частку лазерних джерел.
Техніки плазмового, полум’яного та лазерного різання є звичайними для кількох методів термічного різання, тоді як лазерне різання забезпечує найкращу ефективність різання, особливо для тонких деталей і отворів із співвідношенням діаметра до товщини менше 1:1. Таким чином, технологія лазерного різання також є кращим методом для точного різання.
Волоконно-лазерне різання привернуло велику увагу в промисловості, оскільки воно забезпечує як швидкість різання, так і якість, досягнуту лазерним різанням CO2, і значно знижує витрати на обслуговування та експлуатацію.
Переваги волоконного лазерного різання
Волоконні лазери пропонують користувачам найнижчі експлуатаційні витрати, найкращу якість променя, найнижче енергоспоживання та найнижчі витрати на обслуговування.
Найголовнішою і значущою перевагою волокнорізальної техніки повинна бути її енергоефективність. Завдяки повним твердотільним цифровим модулям волоконного лазера та єдиній конструкції системи різання волоконним лазером мають ефективність електрооптичного перетворення, вищу, ніж різання лазером на вуглекислому газі. Для кожної силової одиниці системи різання вуглекислого газу фактичне загальне використання становить приблизно від 8% до 10%. Для систем волоконного лазерного різання користувачі можуть розраховувати на вищу енергоефективність від 25% до 30%. Іншими словами, волоконно-оптична система різання споживає приблизно в три-п’ять разів менше енергії, ніж система різання вуглекислого газу, що призводить до підвищення енергоефективності більш ніж на 86%.
Волоконні лазери мають характеристики короткохвильового випромінювання, які збільшують поглинання променя матеріалом, що ріже, і можуть різати такі матеріали, як латунь і мідь, а також непровідні матеріали. Більш концентрований промінь забезпечує менший фокус і більшу глибину фокусування, тому волоконний лазер може швидко різати тонші матеріали та ефективніше різати матеріали середньої товщини. Під час різання матеріалів товщиною до 6 мм швидкість різання волоконної лазерної системи різання 1,5 кВт еквівалентна швидкості різання 3 кВт лазерної системи різання CO2. Оскільки експлуатаційні витрати на різання волокон нижчі, ніж витрати на звичайну систему різання з вуглекислого газу, це можна зрозуміти як збільшення продуктивності та зниження комерційних витрат.
Також є проблеми з обслуговуванням. Лазерні системи на вуглекислому газі потребують регулярного обслуговування; дзеркала вимагають обслуговування та калібрування, а резонатори вимагають регулярного обслуговування. З іншого боку, рішення для різання волоконним лазером майже не потребують обслуговування. Для систем лазерного різання з вуглекислим газом потрібен вуглекислий газ як лазерний газ. Через чистоту вуглекислого газу порожнина забруднена і потребує регулярного очищення. Для багатокіловатної системи CO2 це коштує щонайменше 20 000 доларів на рік. Крім того, багато скорочень вуглекислого газу потребують високошвидкісних осьових турбін для доставки лазерного газу, тоді як турбіни потребують технічного обслуговування та реконструкції. Нарешті, у порівнянні з системами різання з вуглекислого газу, рішення для різання волокон більш компактні та мають менший вплив на навколишнє середовище, тому потрібно менше охолодження та значно зменшується споживання енергії.
Поєднання меншого обслуговування та високої енергоефективності дозволяє волоконному лазерному різанню виділяти менше вуглекислого газу та є більш безпечним для навколишнього середовища, ніж системи лазерного різання з вуглекислим газом.
Волоконні лазери використовуються в широкому діапазоні застосувань, включаючи лазерний волоконно-оптичний зв’язок, промислове суднобудування, виробництво автомобілів, обробку листового металу, лазерне гравірування, медичні пристрої тощо. З постійним розвитком технологій сфера його застосування все ще розширюється.
Як працює машина для різання волоконним лазером — принцип випромінювання світла волоконним лазером