Šķiedru lāzergriešanas tehnoloģijas pielietošana nozarē ir tikai pirms dažiem gadiem. Daudzi uzņēmumi ir sapratuši šķiedru lāzeru priekšrocības. Pateicoties nepārtrauktai griešanas tehnoloģiju uzlabošanai, šķiedru lāzergriešana ir kļuvusi par vienu no vismodernākajām tehnoloģijām nozarē. 2014. gadā šķiedru lāzeri pārspēja CO2 lāzerus kā lielākā lāzeru avotu daļa.
Plazmas, liesmas un lāzergriešanas metodes ir izplatītas vairākās termiskās enerģijas griešanas metodēs, savukārt lāzergriešana nodrošina vislabāko griešanas efektivitāti, īpaši smalku detaļu un caurumu griešanai, ja diametra un biezuma attiecība ir mazāka par 1:1. Tāpēc lāzergriešanas tehnoloģija ir arī vēlamā metode precīzai griešanai.
Šķiedru lāzergriešana nozarē ir saņēmusi lielu uzmanību, jo tā nodrošina gan griešanas ātrumu, gan kvalitāti, kas sasniedzama ar CO2 lāzergriešanu, un ievērojami samazina apkopes un ekspluatācijas izmaksas.
Šķiedru lāzergriešanas priekšrocības
Šķiedru lāzeri piedāvā lietotājiem zemākās ekspluatācijas izmaksas, vislabāko stara kvalitāti, zemāko enerģijas patēriņu un zemākās apkopes izmaksas.
Šķiedru griešanas tehnoloģijas vissvarīgākajai un ievērojamākajai priekšrocībai vajadzētu būt tās energoefektivitātei. Ar šķiedru lāzera pilnīgiem cietvielu digitālajiem moduļiem un vienotu dizainu šķiedru lāzergriešanas sistēmām ir augstāka elektrooptiskās konversijas efektivitāte nekā oglekļa dioksīda lāzergriešanai. Katrai oglekļa dioksīda griešanas sistēmas jaudas vienībai faktiskā vispārējā izmantošana ir aptuveni 8–10%. Šķiedru lāzergriešanas sistēmām lietotāji var sagaidīt augstāku energoefektivitāti – no 25% līdz 30%. Citiem vārdiem sakot, šķiedru optikas griešanas sistēma patērē aptuveni trīs līdz piecas reizes mazāk enerģijas nekā oglekļa dioksīda griešanas sistēma, kā rezultātā energoefektivitāte palielinās par vairāk nekā 86%.
Šķiedru lāzeriem ir īsviļņu raksturlielumi, kas palielina stara absorbciju griešanas materiālā, un tie var griezt tādus materiālus kā misiņš un varš, kā arī nevadošus materiālus. Koncentrētāks stars rada mazāku fokusu un dziļāku fokusa dziļumu, tāpēc šķiedru lāzeri var ātri griezt plānākus materiālus un efektīvāk griezt vidēja biezuma materiālus. Griežot materiālus līdz 6 mm biezumā, 1,5 kW šķiedru lāzergriešanas sistēmas griešanas ātrums ir līdzvērtīgs 3 kW CO2 lāzergriešanas sistēmas griešanas ātrumam. Tā kā šķiedru griešanas ekspluatācijas izmaksas ir zemākas nekā parastās oglekļa dioksīda griešanas sistēmas izmaksas, to var saprast kā jaudas pieaugumu un komerciālo izmaksu samazinājumu.
Pastāv arī problēmas ar apkopi. Oglekļa dioksīda gāzes lāzera sistēmām nepieciešama regulāra apkope; spoguļiem nepieciešama apkope un kalibrēšana, un rezonatoriem nepieciešama regulāra apkope. No otras puses, šķiedru lāzergriešanas risinājumiem gandrīz nav nepieciešama apkope. Oglekļa dioksīda lāzergriešanas sistēmām kā lāzera gāze ir nepieciešams oglekļa dioksīds. Oglekļa dioksīda gāzes tīrības dēļ dobums ir piesārņots un regulāri jātīra. Vairāku kilovatu CO2 sistēmai tas izmaksā vismaz 20 000 USD gadā. Turklāt daudzām oglekļa dioksīda griešanas darbībām ir nepieciešamas ātrgaitas aksiālās turbīnas lāzera gāzes piegādei, savukārt turbīnām nepieciešama apkope un atjaunošana. Visbeidzot, salīdzinot ar oglekļa dioksīda griešanas sistēmām, šķiedru griešanas risinājumi ir kompaktāki un mazāk ietekmē ekoloģisko vidi, tāpēc nepieciešama mazāka dzesēšana un ievērojami samazinās enerģijas patēriņš.
Mazākas apkopes un augstākas energoefektivitātes kombinācija ļauj šķiedru lāzergriešanai izdalīt mazāk oglekļa dioksīda un ir videi draudzīgāka nekā oglekļa dioksīda lāzergriešanas sistēmas.
Šķiedru lāzeri tiek izmantoti plašā pielietojumu klāstā, tostarp lāzera šķiedru optikas sakaros, rūpnieciskajā kuģu būvē, automobiļu ražošanā, lokšņu metāla apstrādē, lāzergravēšanā, medicīnas ierīcēs un citur. Līdz ar tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību to pielietojumu lauks joprojām paplašinās.
Kā darbojas šķiedru lāzergriešanas mašīna — šķiedru lāzera gaismu izstarojošs princips