A aplicación da tecnoloxía de corte por láser de fibra na industria só remóntase a uns poucos anos. Moitas empresas decatáronse das vantaxes dos láseres de fibra. Coa mellora continua da tecnoloxía de corte, o corte por láser de fibra converteuse nunha das tecnoloxías máis avanzadas da industria. En 2014, os láseres de fibra superaron os láseres de CO2 como a maior parte das fontes láser.
As técnicas de corte por plasma, chama e láser son comúns en varios métodos de corte por enerxía térmica, mentres que o corte por láser proporciona a mellor eficiencia de corte, especialmente para características finas e corte de orificios con relacións diámetro-grosor inferiores a 1:1. Polo tanto, a tecnoloxía de corte por láser tamén é o método preferido para o corte fino estrito.
O corte por láser de fibra recibiu moita atención na industria porque proporciona tanto a velocidade de corte como a calidade alcanzables co corte por láser de CO2, e reduce significativamente os custos de mantemento e operación.
Vantaxes do corte con láser de fibra
Os láseres de fibra ofrecen aos usuarios os custos operativos máis baixos, a mellor calidade de feixe, o menor consumo de enerxía e os custos de mantemento máis baixos.
A vantaxe máis importante e significativa da tecnoloxía de corte por fibra debería ser a súa eficiencia enerxética. Con módulos dixitais de estado sólido completos por láser de fibra e un único deseño, os sistemas de corte por láser de fibra teñen eficiencias de conversión electroóptica superiores ao corte por láser de dióxido de carbono. Para cada unidade de potencia dun sistema de corte por dióxido de carbono, a utilización xeral real é de aproximadamente o 8 % ao 10 %. Para os sistemas de corte por láser de fibra, os usuarios poden esperar unha maior eficiencia enerxética, entre o 25 % e o 30 %. Noutras palabras, o sistema de corte por fibra óptica consome entre tres e cinco veces menos enerxía que o sistema de corte por dióxido de carbono, o que resulta nun aumento da eficiencia enerxética superior ao 86 %.
Os láseres de fibra teñen características de lonxitude de onda curta que aumentan a absorción do feixe polo material de corte e poden cortar materiais como latón e cobre, así como materiais non condutores. Un feixe máis concentrado produce un foco máis pequeno e unha profundidade de foco máis profunda, de xeito que os láseres de fibra poden cortar rapidamente materiais máis finos e cortar materiais de grosor medio de forma máis eficiente. Ao cortar materiais de ata 6 mm de grosor, a velocidade de corte dun sistema de corte por láser de fibra de 1,5 kW é equivalente á velocidade de corte dun sistema de corte por láser de CO2 de 3 kW. Dado que o custo operativo do corte por fibra é inferior ao custo dun sistema de corte por dióxido de carbono convencional, isto pódese entender como un aumento na produción e unha diminución no custo comercial.
Tamén hai problemas de mantemento. Os sistemas láser de gas de dióxido de carbono requiren mantemento regular; os espellos requiren mantemento e calibración, e os resonadores requiren mantemento regular. Por outra banda, as solucións de corte por láser de fibra case non requiren mantemento. Os sistemas de corte por láser de dióxido de carbono requiren dióxido de carbono como gas láser. Debido á pureza do gas de dióxido de carbono, a cavidade está contaminada e necesita ser limpa regularmente. Para un sistema de CO2 de varios quilovatios, isto custa polo menos 20.000 dólares ao ano. Ademais, moitos cortes de dióxido de carbono requiren turbinas axiais de alta velocidade para subministrar gas láser, mentres que as turbinas requiren mantemento e reacondicionamento. Finalmente, en comparación cos sistemas de corte de dióxido de carbono, as solucións de corte de fibra son máis compactas e teñen menos impacto no medio ambiente, polo que se require menos refrixeración e o consumo de enerxía redúcese significativamente.
A combinación de menos mantemento e maior eficiencia enerxética permite que o corte con láser de fibra emita menos dióxido de carbono e sexa máis respectuoso co medio ambiente que os sistemas de corte con láser de dióxido de carbono.
Os láseres de fibra utilízanse nunha ampla gama de aplicacións, incluíndo comunicacións por fibra óptica láser, construción naval industrial, fabricación de automóbiles, procesamento de chapas metálicas, gravado láser, dispositivos médicos e moito máis. Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía, o seu campo de aplicación segue expandíndose.
Como funciona a máquina de corte por láser de fibra: principio de emisión de luz por láser de fibra