Kiudlaserlõikustehnoloogia rakendamine tööstuses on alles paar aastat tagasi. Paljud ettevõtted on mõistnud kiudlaserite eeliseid. Lõiketehnoloogia pideva täiustamisega on kiudlaserlõikusest saanud üks tööstusharu arenenumaid tehnoloogiaid. 2014. aastal edestasid kiudlaserid CO2-lasereid laserallikate suurima osakaaluna.
Plasma-, leegi- ja laserlõikustehnikad on levinud mitmetes termilise energiaga lõikamise meetodites, samas kui laserlõikus tagab parima lõiketõhususe, eriti peente detailide ja aukude lõikamisel, mille läbimõõdu ja paksuse suhe on väiksem kui 1:1. Seetõttu on laserlõikustehnoloogia eelistatud meetod ka täpseks peenlõikamiseks.
Kiudlaserlõikus on tööstuses palju tähelepanu pälvinud, kuna see pakub nii lõikekiirust kui ka CO2-laserlõikusega saavutatavat kvaliteeti ning vähendab oluliselt hooldus- ja käituskulusid.
Kiudlaserlõikuse eelised
Kiudlaserid pakuvad kasutajatele madalaimaid tegevuskulusid, parimat kiirekvaliteeti, madalaimat energiatarvet ja madalamaid hoolduskulusid.
Kiudlõikustehnoloogia kõige olulisem ja märkimisväärsem eelis peaks olema selle energiatõhusus. Kiudlaseriga täielike tahkis-digitaalmoodulite ja ühtse disainiga kiudlaserlõikussüsteemide elektrooptiline muundamise efektiivsus on suurem kui süsinikdioksiidilaserlõikusel. Süsinikdioksiidi lõikesüsteemi iga toiteüksuse tegelik üldine kasutusaste on umbes 8–10%. Kiudlaserlõikussüsteemide puhul võivad kasutajad oodata suuremat energiatõhusust, mis on vahemikus 25–30%. Teisisõnu, kiudoptiline lõikesüsteem tarbib umbes kolm kuni viis korda vähem energiat kui süsinikdioksiidi lõikesüsteem, mille tulemuseks on energiatõhususe suurenemine üle 86%.
Kiudlaseritel on lühikese lainepikkusega omadused, mis suurendavad kiire neeldumist lõikematerjali poolt ning võimaldavad lõigata materjale nagu messing ja vask, aga ka mittejuhtivaid materjale. Kontsentreeritum kiir tekitab väiksema fookuse ja sügavama fookussügavuse, nii et kiudlaserid saavad kiiresti lõigata õhemaid materjale ja tõhusamalt lõigata keskmise paksusega materjale. Kuni 6 mm paksuste materjalide lõikamisel on 1,5 kW kiudlaserlõikussüsteemi lõikekiirus samaväärne 3 kW CO2-laserlõikussüsteemi lõikekiirusega. Kuna kiudlõikuse tegevuskulud on madalamad kui tavapärase süsinikdioksiidi lõikesüsteemi maksumus, võib seda mõista kui toodangu suurenemist ja kaubandusliku maksumuse vähenemist.
Samuti on hooldusprobleeme. Süsinikdioksiidiga töötavad gaaslaserid vajavad regulaarset hooldust; peeglid vajavad hooldust ja kalibreerimist ning resonaatorid vajavad regulaarset hooldust. Teisest küljest ei vaja kiudlaserlõikuslahendused peaaegu üldse hooldust. Süsinikdioksiidiga töötavad laserlõikussüsteemid vajavad lasergaasina süsinikdioksiidi. Süsinikdioksiidi gaasi puhtuse tõttu on õõnsus saastunud ja seda tuleb regulaarselt puhastada. Mitmekilovatt-tüüpi CO2-süsteemi puhul maksab see vähemalt 20 000 dollarit aastas. Lisaks vajavad paljud süsinikdioksiidi lõiked lasergaasi tarnimiseks kiireid aksiaalturbiine, samas kui turbiinid vajavad hooldust ja renoveerimist. Lõpuks on kiudlõikuslahendused süsinikdioksiidiga töötavate lõikesüsteemidega võrreldes kompaktsemad ja avaldavad ökoloogilisele keskkonnale vähem mõju, seega on vaja vähem jahutust ja energiatarbimine väheneb oluliselt.
Väiksema hooldusvajaduse ja suurema energiatõhususe kombinatsioon võimaldab kiudlaserlõikusel eraldada vähem süsinikdioksiidi ja on keskkonnasõbralikum kui süsinikdioksiidi laserlõikussüsteemid.
Kiudlasereid kasutatakse laias valikus rakendustes, sealhulgas laserkiudoptilises sides, tööstuslikus laevaehituses, autotööstuses, lehtmetalli töötlemisel, lasergraveerimisel, meditsiiniseadmetes ja mujal. Tehnoloogia pideva arenguga laieneb selle rakendusala jätkuvalt.
Kuidas kiudlaserlõikur töötab — kiudlaseri valgust kiirgav põhimõte