Ponad dziesięć lat temu branża cięcia laserowego była zdominowana przez technologie CO₂ i YAG. Obecnie większość tych procesów została zastąpiona przez fiber , a za tą zmianą stoją solidne powody. Innowacje po prostu sprawdzają się lepiej w każdej dziedzinie, a branża obróbki blachy nie jest tu wyjątkiem. Przedstawiamy siedem mocnych argumentów przemawiających za tym, dlaczego fiber zdominowały zakłady obróbki metali na całym świecie.
1. Niższe zużycie energii
Fiber zużywają nawet o 50% mniej energii elektrycznej niż lasery CO₂, dzięki prostszej i bardziej wydajnej konstrukcji. Wystarczy wspomnieć, że laser CO₂ zużywa więcej energii w trybie czuwania niż fiber podczas cięcia, by przekonać się o tym. A kto nie chciałby płacić o połowę mniej za prąd?
2. Niższe koszty eksploatacji i konserwacji
Lasery CO₂ wymagają próżni, pompy i turbiny do wytworzenia wiązki światła. Potrzebują również układów regulacji ciśnienia, gazów rezonatorowych oraz luster odbijających światło do głowicy tnącej. Lustra te należy regularnie czyścić i wymieniać, a ponadto wytwarzają one znaczną ilość ciepła, co wymaga zastosowania skomplikowanych układów chłodzenia.
Z drugiej strony fiber mają bardzo niewiele ruchomych elementów, które rzadko wymagają serwisowania; są całkowicie szczelne, dzięki czemu nie wymagają regulacji ciśnienia i są mniej podatne na działanie czynników zewnętrznych. Kable Fiber nie zawierają luster, więc wymagania dotyczące chłodzenia są minimalne. Prostsza i bardziej wydajna konstrukcja, mniejsza liczba elementów i materiałów eksploatacyjnych oraz mniejsze wytwarzanie ciepła przekładają się na niższe koszty eksploatacji i konserwacji.
3.Wyższa efektywność energetyczna
Lasery CO₂ są urządzeniami gazowymi. Aby mogły wytwarzać światło, przez rurki wypełnione gazem muszą przepływać wysokie napięcia, które zwiększają energię cząsteczek gazu, powodując w ten sposób powstawanie fotonów. W fiber diody laserowe z źródła zasilania przekształcają energię elektryczną bezpośrednio w światło i wykorzystują medium półprzewodnikowe ( fiber) zamiast aktywnego medium wzmacniającego (CO2) do generowania wiązki laserowej. Mówiąc najprościej, fiber zdecydowanie wygrywają pod względem efektywności energetycznej, osiągając współczynnik konwersji mocy na poziomie 30–50% w porównaniu z 10–15% w przypadku laserów CO2. Wyższa efektywność energetyczna oznacza niższe koszty energii elektrycznej.
4.Większa wszechstronność
Lasery CO₂ nie są w stanie ciąć materiałów odbijających światło, takich jak miedź, mosiądz i brąz, ponieważ wiązka odbita od metalu może odbić się z powrotem w soczewkę i lustra lasera, powodując poważne uszkodzenia, a nawet doprowadzając do awarii urządzenia. Dzięki braku luster i delikatnych soczewek oraz wąskiemu zakresowi długości fal fiber mogą ciąć każdy metal, w tym materiały o wysokim współczynniku odbicia, z niesamowitą prędkością, bez strat energii i uszkodzeń sprzętu. Przekonanie, że fiber mogą ciąć wyłącznie cienkie materiały, należy już do przeszłości. Obecnie fiber o mocy 12 kW może ciąć stal miękką o grubości do 60 mm, podczas gdy maszyna o mocy 20 kW może obrabiać ten sam materiał o grubości do 100 mm.
5.Większa precyzja
Długość fali fiber wynosi 1 mikrometr, w przeciwieństwie do 10,7 mikrometra w przypadku laserów CO₂, co oznacza, że moc cięcia skupia się na znacznie mniejszym obszarze, zapewniając znacznie wyższą gęstość energii. Dzięki wąskiej, skupionej wiązce fiber charakteryzują się niezwykłą precyzją, nawet przy skomplikowanych projektach. Ponadto, ponieważ nie ma kontaktu z materiałem, a obszar poddany działaniu ciepła jest tak mały, cięcie może być gładkie, bez zadziorów, chropowatości lub odkształceń termicznych. Dzięki zaawansowanej dynamice ruchu fiber może wycinać skomplikowane detale z bardzo dużą prędkością, błyskawicznie zwalniając przed zakrętami i przyspieszając po ich wyjściu, bez utraty jakości lub precyzji.
6.Większa moc i prędkość
Najmocniejsze maszyny fiber firmy Eagle osiągają moc nawet 40 kW, a wartości te będą nadal rosnąć. Jeśli chodzi o wydajną produkcję elementów, połączenie mocy i przyspieszenia przekłada się na większą prędkość cięcia, dlatego też możliwości przyspieszenia fiber mają kluczowe znaczenie. Fiber mają również krótszą długość fali niż lasery CO2, co oznacza, że moc cięcia skupia się na znacznie mniejszym obszarze. Wyższa gęstość energii umożliwia szybsze cięcie przy tej samej mocy lasera — im szybsze cięcie, tym więcej części na godzinę, a tym samym większy zysk.
7.Mniejszy wpływ na środowisko
Lasery CO₂ charakteryzują się dłuższym czasem uruchamiania, dlatego zazwyczaj pozostają włączone w trybie ciągłym, co powoduje niepotrzebne zużycie energii elektrycznej. Maszyny Fiber mogą przechodzić w stan uśpienia i uruchamiać się natychmiast, oszczędzając cenną energię. Są one również bardziej kompaktowe, zapewniając większą wydajność na mniejszej powierzchni, co może mieć kluczowe znaczenie w przypadku ograniczonej przestrzeni produkcyjnej. Fakt, że są one tak precyzyjne i można je zaprogramować tak, aby w pełni wykorzystać każdy arkusz, oznacza również mniej błędów i mniej odpadów. Dzięki mniejszej liczbie komponentów i materiałów eksploatacyjnych wytwarzają mniej odpadów niż maszyny CO2. Niższe zużycie energii, mniejsza powierzchnia zajmowana przez maszynę, minimalna ilość odpadów i wyższa efektywność energetyczna zmniejszają ich wpływ na środowisko.
