A szálas lézervágási technológia alkalmazása az iparban még csak néhány éve kezdődött. Számos vállalat felismerte a szálas lézerek előnyeit. A vágási technológia folyamatos fejlesztésével a szálas lézervágás az iparág egyik legfejlettebb technológiájává vált. 2014-re a szálas lézerek a lézerforrások legnagyobb részarányaként megelőzték a CO2 lézereket.
A plazma-, láng- és lézervágási technikák számos hőenergiás vágási módszerben elterjedtek, míg a lézervágás biztosítja a legjobb vágási hatékonyságot, különösen a finom jellemzők és az 1:1-nél kisebb átmérő-vastagság arányú furatok vágásakor. Ezért a lézervágási technológia az előnyben részesített módszer a szigorú finomvágáshoz is.
A szálas lézervágás nagy figyelmet kapott az iparágban, mivel biztosítja a CO2 lézervágással elérhető vágási sebességet és minőséget, valamint jelentősen csökkenti a karbantartási és üzemeltetési költségeket.
A szálas lézervágás előnyei
A száloptikás lézerek a legalacsonyabb üzemeltetési költségeket, a legjobb sugárminőséget, a legalacsonyabb energiafogyasztást és a legalacsonyabb karbantartási költségeket kínálják a felhasználóknak.
A száloptikás vágótechnológia legfontosabb és legjelentősebb előnye az energiahatékonysága. A száloptikás, komplett, szilárdtest digitális modulokkal és egységes kialakítással rendelkező száloptikás lézervágó rendszerek elektrooptikai konverziós hatásfoka magasabb, mint a szén-dioxid lézervágásé. A szén-dioxid vágórendszer minden egyes teljesítményegységére vetítve a tényleges általános kihasználtság körülbelül 8% és 10% között van. A száloptikás lézervágó rendszerek esetében a felhasználók nagyobb, 25% és 30% közötti energiahatékonyságra számíthatnak. Más szóval, a száloptikás vágórendszer körülbelül háromszor-ötször kevesebb energiát fogyaszt, mint a szén-dioxid vágórendszer, ami több mint 86%-os energiahatékonyság-növekedést eredményez.
A szálas lézerek rövid hullámhosszú jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek növelik a sugár elnyelését a vágandó anyag által, és olyan anyagokat is képesek vágni, mint a sárgaréz és a réz, valamint a nem vezetőképes anyagokat is. A koncentráltabb sugár kisebb fókuszt és nagyobb mélységélességet eredményez, így a szálas lézerek gyorsan vághatnak vékonyabb anyagokat, és hatékonyabban vághatnak közepes vastagságú anyagokat. Legfeljebb 6 mm vastag anyagok vágása esetén egy 1,5 kW-os szálas lézervágó rendszer vágási sebessége megegyezik egy 3 kW-os CO2 lézervágó rendszer vágási sebességével. Mivel a szálas vágás üzemeltetési költsége alacsonyabb, mint egy hagyományos szén-dioxid vágórendszer költsége, ez a teljesítmény növekedéseként és a kereskedelmi költségek csökkenéseként értelmezhető.
Karbantartási problémák is felmerülnek. A szén-dioxid gázlézeres rendszerek rendszeres karbantartást igényelnek; a tükrök karbantartást és kalibrálást igényelnek, a rezonátorok pedig rendszeres karbantartást. Másrészt a szálas lézervágó megoldások szinte semmilyen karbantartást nem igényelnek. A szén-dioxid lézervágó rendszerek szén-dioxidot igényelnek lézergázként. A szén-dioxid gáz tisztasága miatt az üreg szennyezett, és rendszeresen tisztítani kell. Egy több kilowattos CO2 rendszer esetében ez legalább évi 20 000 dollárba kerül. Ezenkívül számos szén-dioxid vágás nagy sebességű axiális turbinákat igényel a lézergáz szállításához, míg a turbinák karbantartást és felújítást igényelnek. Végül, a szén-dioxid vágórendszerekhez képest a szálas vágó megoldások kompaktabbak és kisebb hatással vannak az ökológiai környezetre, így kevesebb hűtésre van szükség, és az energiafogyasztás jelentősen csökken.
A kevesebb karbantartás és a nagyobb energiahatékonyság kombinációja lehetővé teszi, hogy a szálas lézervágás kevesebb szén-dioxidot bocsátson ki, és környezetbarátabb, mint a szén-dioxid lézervágó rendszerek.
A szálas lézereket széles körben alkalmazzák, beleértve a lézeres optikai kommunikációt, az ipari hajóépítést, az autógyártást, a lemezmegmunkálást, a lézergravírozást, az orvostechnikai eszközöket és egyebeket. A technológia folyamatos fejlődésével alkalmazási területe továbbra is bővül.
Hogyan működik a szálas lézervágó gép – a szálas lézer fénykibocsátásának elve