Η εφαρμογή της τεχνολογίας κοπής με λέιζερ ινών στον κλάδο απέχει μόλις λίγα χρόνια. Πολλές εταιρείες έχουν συνειδητοποιήσει τα πλεονεκτήματα των λέιζερ ινών. Με τη συνεχή βελτίωση της τεχνολογίας κοπής, η κοπή με λέιζερ ινών έχει γίνει μια από τις πιο προηγμένες τεχνολογίες στον κλάδο. Το 2014, τα λέιζερ ινών ξεπέρασαν τα λέιζερ CO2 ως το μεγαλύτερο μερίδιο των πηγών λέιζερ.
Οι τεχνικές κοπής με πλάσμα, φλόγα και λέιζερ είναι κοινές σε αρκετές μεθόδους κοπής θερμικής ενέργειας, ενώ η κοπή με λέιζερ παρέχει την καλύτερη απόδοση κοπής, ειδικά για λεπτά χαρακτηριστικά και κοπή οπών με λόγο διαμέτρου προς πάχος μικρότερο από 1:1. Επομένως, η τεχνολογία κοπής με λέιζερ είναι επίσης η προτιμώμενη μέθοδος για αυστηρή λεπτή κοπή.
Η κοπή με λέιζερ ινών έχει λάβει μεγάλη προσοχή στον κλάδο επειδή παρέχει τόσο ταχύτητα κοπής όσο και ποιότητα που επιτυγχάνεται με την κοπή με λέιζερ CO2 και μειώνει σημαντικά το κόστος συντήρησης και λειτουργίας.
Πλεονεκτήματα της κοπής με λέιζερ ινών
Τα λέιζερ οπτικών ινών προσφέρουν στους χρήστες το χαμηλότερο λειτουργικό κόστος, την καλύτερη ποιότητα δέσμης, τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και το χαμηλότερο κόστος συντήρησης.
Το πιο σημαντικό και ουσιαστικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας κοπής οπτικών ινών θα πρέπει να είναι η ενεργειακή της απόδοση. Με ολοκληρωμένες ψηφιακές μονάδες στερεάς κατάστασης με λέιζερ οπτικών ινών και έναν ενιαίο σχεδιασμό, τα συστήματα κοπής με λέιζερ οπτικών ινών έχουν ηλεκτροοπτική απόδοση μετατροπής υψηλότερη από την κοπή με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα. Για κάθε μονάδα ισχύος ενός συστήματος κοπής διοξειδίου του άνθρακα, η πραγματική γενική αξιοποίηση είναι περίπου 8% έως 10%. Για τα συστήματα κοπής με λέιζερ οπτικών ινών, οι χρήστες μπορούν να αναμένουν υψηλότερη ενεργειακή απόδοση, μεταξύ 25% και 30%. Με άλλα λόγια, το σύστημα κοπής οπτικών ινών καταναλώνει περίπου τρεις έως πέντε φορές λιγότερη ενέργεια από το σύστημα κοπής διοξειδίου του άνθρακα, με αποτέλεσμα αύξηση της ενεργειακής απόδοσης μεγαλύτερη από 86%.
Τα λέιζερ οπτικών ινών έχουν χαρακτηριστικά μικρού μήκους κύματος που αυξάνουν την απορρόφηση της δέσμης από το υλικό κοπής και μπορούν να κόψουν υλικά όπως ο ορείχαλκος και ο χαλκός, καθώς και μη αγώγιμα υλικά. Μια πιο συγκεντρωμένη δέσμη παράγει μικρότερη εστίαση και μεγαλύτερο βάθος εστίασης, έτσι ώστε τα λέιζερ οπτικών ινών να μπορούν να κόβουν γρήγορα λεπτότερα υλικά και υλικά μεσαίου πάχους πιο αποτελεσματικά. Κατά την κοπή υλικών πάχους έως 6 mm, η ταχύτητα κοπής ενός συστήματος κοπής λέιζερ οπτικών ινών 1,5 kW είναι ισοδύναμη με την ταχύτητα κοπής ενός συστήματος κοπής λέιζερ CO2 3 kW. Δεδομένου ότι το λειτουργικό κόστος κοπής οπτικών ινών είναι χαμηλότερο από το κόστος ενός συμβατικού συστήματος κοπής διοξειδίου του άνθρακα, αυτό μπορεί να γίνει κατανοητό ως αύξηση της παραγωγής και μείωση του εμπορικού κόστους.
Υπάρχουν επίσης ζητήματα συντήρησης. Τα συστήματα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα απαιτούν τακτική συντήρηση. Τα κάτοπτρα απαιτούν συντήρηση και βαθμονόμηση, και οι συντονιστές απαιτούν τακτική συντήρηση. Από την άλλη πλευρά, οι λύσεις κοπής με λέιζερ ινών δεν απαιτούν σχεδόν καθόλου συντήρηση. Τα συστήματα κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα απαιτούν διοξείδιο του άνθρακα ως αέριο λέιζερ. Λόγω της καθαρότητας του αερίου διοξειδίου του άνθρακα, η κοιλότητα μολύνεται και πρέπει να καθαρίζεται τακτικά. Για ένα σύστημα CO2 πολλών κιλοβάτ, αυτό κοστίζει τουλάχιστον 20.000 δολάρια ετησίως. Επιπλέον, πολλές κοπές διοξειδίου του άνθρακα απαιτούν αξονικές τουρμπίνες υψηλής ταχύτητας για την παροχή αερίου λέιζερ, ενώ οι τουρμπίνες απαιτούν συντήρηση και ανακαίνιση. Τέλος, σε σύγκριση με τα συστήματα κοπής διοξειδίου του άνθρακα, οι λύσεις κοπής ινών είναι πιο συμπαγείς και έχουν μικρότερο αντίκτυπο στο οικολογικό περιβάλλον, επομένως απαιτείται λιγότερη ψύξη και μειώνεται σημαντικά η κατανάλωση ενέργειας.
Ο συνδυασμός λιγότερης συντήρησης και υψηλότερης ενεργειακής απόδοσης επιτρέπει στην κοπή με λέιζερ ινών να εκπέμπει λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα και είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον από τα συστήματα κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα.
Τα λέιζερ οπτικών ινών χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως οι επικοινωνίες οπτικών ινών με λέιζερ, η βιομηχανική ναυπηγική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η επεξεργασία λαμαρίνας, η χάραξη με λέιζερ, οι ιατρικές συσκευές και πολλά άλλα. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας, το πεδίο εφαρμογής τους εξακολουθεί να επεκτείνεται.
Πώς λειτουργεί η μηχανή κοπής με λέιζερ ινών — αρχή εκπομπής φωτός λέιζερ ινών