Anvendelsen af fiberlaserskæringsteknologi i branchen er stadig kun få år siden. Mange virksomheder har indset fordelene ved fiberlasere. Med den kontinuerlige forbedring af skæreteknologien er fiberlaserskæring blevet en af de mest avancerede teknologier i branchen. I 2014 overgik fiberlasere CO2-lasere som den største andel af laserkilder.
Plasma-, flamme- og laserskæringsteknikker er almindelige i adskillige termiske energiskæringsmetoder, mens laserskæring giver den bedste skæreeffektivitet, især til fine detaljer og huller med diameter-tykkelsesforhold på mindre end 1:1. Derfor er laserskæringsteknologi også den foretrukne metode til streng finskæring.
Fiberlaserskæring har fået stor opmærksomhed i branchen, fordi det giver både den skærehastighed og kvalitet, der kan opnås med CO2-laserskæring, og det reducerer vedligeholdelses- og driftsomkostninger betydeligt.
Fordele ved fiberlaserskæring
Fiberlasere tilbyder brugerne de laveste driftsomkostninger, den bedste strålekvalitet, det laveste strømforbrug og de laveste vedligeholdelsesomkostninger.
Den vigtigste og mest betydningsfulde fordel ved fiberskæreteknologi bør være dens energieffektivitet. Med komplette digitale solid-state-moduler til fiberlasere og et enkelt design har fiberlaserskæresystemer en elektrooptisk konverteringseffektivitet, der er højere end kuldioxidlaserskæring. For hver effektenhed i et kuldioxidskæresystem er den faktiske generelle udnyttelse omkring 8% til 10%. For fiberlaserskæresystemer kan brugerne forvente højere energieffektivitet, mellem 25% og 30%. Med andre ord forbruger det fiberoptiske skæresystem omkring tre til fem gange mindre energi end kuldioxidskæresystemet, hvilket resulterer i en stigning i energieffektiviteten på mere end 86%.
Fiberlasere har korte bølgelængdeegenskaber, der øger strålens absorption i skærematerialet og kan skære materialer som messing og kobber samt ikke-ledende materialer. En mere koncentreret stråle producerer et mindre fokus og en dybere fokusdybde, så fiberlasere hurtigt kan skære tyndere materialer og skære materialer af mellemtykkelse mere effektivt. Ved skæring af materialer op til 6 mm tykkelse svarer skærehastigheden for et 1,5 kW fiberlaserskæresystem til skærehastigheden for et 3 kW CO2-laserskæresystem. Da driftsomkostningerne ved fiberskæring er lavere end omkostningerne ved et konventionelt kuldioxidskæresystem, kan dette forstås som en stigning i output og et fald i kommercielle omkostninger.
Der er også vedligeholdelsesproblemer. Kuldioxidgaslasersystemer kræver regelmæssig vedligeholdelse; spejle kræver vedligeholdelse og kalibrering, og resonatorerne kræver regelmæssig vedligeholdelse. På den anden side kræver fiberlaserskæreløsninger næsten ingen vedligeholdelse. Kuldioxidlaserskæresystemer kræver kuldioxid som lasergas. På grund af kuldioxidgassens renhed er hulrummet forurenet og skal rengøres regelmæssigt. For et multi-kilowatt CO2-system koster dette mindst $20.000 om året. Derudover kræver mange kuldioxidskæringer højhastigheds aksiale turbiner til at levere lasergas, mens turbiner kræver vedligeholdelse og renovering. Endelig er fiberskæreløsninger mere kompakte og har mindre indvirkning på det økologiske miljø sammenlignet med kuldioxidskæresystemer, så der kræves mindre køling, og energiforbruget reduceres betydeligt.
Kombinationen af mindre vedligeholdelse og højere energieffektivitet gør det muligt for fiberlaserskæring at udlede mindre kuldioxid og er mere miljøvenlig end kuldioxidlaserskæresystemer.
Fiberlasere anvendes i en bred vifte af applikationer, herunder laserfiberoptisk kommunikation, industriel skibsbygning, bilproduktion, metalpladebearbejdning, lasergravering, medicinsk udstyr og meget mere. Med den kontinuerlige teknologiske udvikling udvides deres anvendelsesområde stadig.
Sådan fungerer fiberlaserskæremaskinen — fiberlaserens lysudstrålende princip