Kuitulaserleikkaustekniikan soveltaminen teollisuudessa on vasta muutaman vuoden takainen kokemus. Monet yritykset ovat jo ymmärtäneet kuitulasereiden edut. Leikkaustekniikan jatkuvan parantamisen myötä kuitulaserleikkauksesta on tullut yksi alan edistyneimmistä teknologioista. Vuonna 2014 kuitulaserit ohittivat CO2-laserit laserlähteiden suurimpana osuutena.
Plasma-, liekki- ja laserleikkaustekniikat ovat yleisiä useissa lämpöenergialeikkausmenetelmissä, kun taas laserleikkaus tarjoaa parhaan leikkaustehokkuuden, erityisesti hienojen ominaisuuksien ja reikien leikkauksessa, joiden halkaisijan ja paksuuden suhde on alle 1:1. Siksi laserleikkaustekniikka on myös ensisijainen menetelmä tarkkaan hienoleikkaukseen.
Kuitulaserleikkaus on saanut paljon huomiota teollisuudessa, koska se tarjoaa sekä leikkausnopeuden että CO2-laserleikkauksella saavutettavan laadun ja vähentää merkittävästi ylläpito- ja käyttökustannuksia.
Kuitulaserleikkauksen edut
Kuitulaserit tarjoavat käyttäjille alhaisimmat käyttökustannukset, parhaan säteen laadun, alhaisimman virrankulutuksen ja alhaisimmat ylläpitokustannukset.
Kuituleikkaustekniikan tärkein ja merkittävin etu on sen energiatehokkuus. Kuitulaserilla toimivien täydellisten digitaalisten puolijohdemoduulien ja yhtenäisen rakenteen ansiosta kuitulaserleikkausjärjestelmien sähköoptinen muunnoshyötysuhde on korkeampi kuin hiilidioksidilaserleikkauksessa. Hiilidioksidileikkausjärjestelmän tehoyksikköä kohden todellinen yleinen käyttöaste on noin 8–10 %. Kuitulaserleikkausjärjestelmien käyttäjät voivat odottaa parempaa energiatehokkuutta, 25–30 %. Toisin sanoen kuituoptinen leikkausjärjestelmä kuluttaa noin kolmesta viiteen kertaa vähemmän energiaa kuin hiilidioksidileikkausjärjestelmä, mikä johtaa yli 86 %:n energiatehokkuuden kasvuun.
Kuitulasereilla on lyhyen aallonpituuden ominaisuudet, jotka lisäävät säteen absorptiota leikattavassa materiaalissa, ja niillä voidaan leikata materiaaleja, kuten messinkiä ja kuparia, sekä johtamattomia materiaaleja. Keskittyneempi säde tuottaa pienemmän polttovälin ja syvemmän polttovälin, joten kuitulaserit voivat leikata nopeasti ohuempia materiaaleja ja leikata keskipaksuja materiaaleja tehokkaammin. Leikattaessa jopa 6 mm paksuja materiaaleja 1,5 kW:n kuitulaserleikkausjärjestelmän leikkausnopeus vastaa 3 kW:n CO2-laserleikkausjärjestelmän leikkausnopeutta. Koska kuituleikkauksen käyttökustannukset ovat alhaisemmat kuin perinteisen hiilidioksidileikkausjärjestelmän, tämä voidaan tulkita tuotoksen kasvuksi ja kaupallisten kustannusten laskuksi.
Myös huolto-ongelmia on. Hiilidioksidikaasulaserjärjestelmät vaativat säännöllistä huoltoa; peilit vaativat huoltoa ja kalibrointia, ja resonaattorit vaativat säännöllistä huoltoa. Toisaalta kuitulaserleikkausratkaisut eivät vaadi juurikaan huoltoa. Hiilidioksidilaserleikkausjärjestelmät tarvitsevat hiilidioksidia laserkaasuna. Hiilidioksidikaasun puhtauden vuoksi ontelo saastuu ja se on puhdistettava säännöllisesti. Usean kilowatin CO2-järjestelmässä tämä maksaa vähintään 20 000 dollaria vuodessa. Lisäksi monet hiilidioksidileikkaukset vaativat suurnopeuksisia aksiaaliturbiineja laserkaasun toimittamiseksi, kun taas turbiinit vaativat huoltoa ja kunnostusta. Lopuksi, hiilidioksidileikkausjärjestelmiin verrattuna kuituleikkausratkaisut ovat kompaktimpia ja niillä on vähemmän vaikutusta ekologiseen ympäristöön, joten jäähdytystä tarvitaan vähemmän ja energiankulutus pienenee merkittävästi.
Vähäisempi huoltotarve ja korkeampi energiatehokkuus yhdessä mahdollistavat kuitulaserleikkauksen, jossa hiilidioksidipäästöt ovat pienemmät ja se on ympäristöystävällisempää kuin hiilidioksidilaserleikkausjärjestelmät.
Kuitulasereita käytetään monenlaisissa sovelluksissa, kuten laserkuituoptisessa viestinnässä, teollisessa laivanrakennuksessa, autoteollisuudessa, ohutlevyjen työstössä, laserkaiverruksessa, lääkinnällisissä laitteissa ja paljon muuta. Teknologian jatkuvan kehityksen myötä sen sovellusalue laajenee edelleen.
Kuinka kuitulaserleikkauskone toimii — kuitulaser-valoa emittoiva periaate