De toepassing van fiberlasersnijtechnologie in de industrie is nog maar een paar jaar geleden. Veel bedrijven hebben de voordelen van fiberlasers onderkend. Met de voortdurende verbetering van de snijtechnologie is fiberlasersnijden uitgegroeid tot een van de meest geavanceerde technologieën in de industrie. In 2014 overtroffen fiberlasers de CO2-lasers als grootste aandeel laserbronnen.
Plasma-, vlam- en lasersnijtechnieken worden veel gebruikt in verschillende thermische snijmethoden, terwijl lasersnijden de beste snij-efficiëntie biedt, met name voor het snijden van fijne details en gaten met een diameter-dikteverhouding van minder dan 1:1. Daarom is lasersnijtechnologie ook de voorkeursmethode voor nauwkeurig fijn snijden.
Er is binnen de sector veel aandacht besteed aan vezellasersnijden, omdat het dezelfde snijsnelheid en kwaliteit biedt als CO2-lasersnijden. Daarnaast worden de onderhouds- en bedrijfskosten aanzienlijk verlaagd.
Voordelen van fiberlasersnijden
Fiberlasers bieden gebruikers de laagste bedrijfskosten, de beste straalkwaliteit, het laagste stroomverbruik en de laagste onderhoudskosten.
Het belangrijkste en meest significante voordeel van fibersnijtechnologie is de energie-efficiëntie. Met fiberlaser-complete solid-state digitale modules en één ontwerp hebben fiberlasersnijsystemen een elektro-optische conversie-efficiëntie die hoger is dan die van koolstofdioxidelasersnijsystemen. Per vermogenseenheid van een koolstofdioxidesnijsysteem bedraagt het werkelijke algemene gebruik ongeveer 8% tot 10%. Gebruikers van fiberlasersnijsystemen kunnen een hogere energie-efficiëntie verwachten, tussen de 25% en 30%. Met andere woorden, het fiberoptische snijsysteem verbruikt ongeveer drie tot vijf keer minder energie dan het koolstofdioxidesnijsysteem, wat resulteert in een toename van de energie-efficiëntie van meer dan 86%.
Fiberlasers hebben een korte golflengte die de absorptie van de straal door het snijmateriaal verhoogt en kan materialen zoals messing en koper, evenals niet-geleidende materialen, snijden. Een meer geconcentreerde straal produceert een kleinere focus en een grotere scherptediepte, waardoor fiberlasers dunnere materialen snel en materialen van gemiddelde dikte efficiënter kunnen snijden. Bij het snijden van materialen tot 6 mm dik is de snijsnelheid van een 1,5 kW fiberlasersnijsysteem gelijk aan de snijsnelheid van een 3 kW CO2-lasersnijsysteem. Omdat de operationele kosten van fibersnijden lager zijn dan die van een conventioneel koolstofdioxidesnijsysteem, kan dit worden begrepen als een hogere output en een lagere commerciële kosten.
Er zijn ook onderhoudsproblemen. Koolstofdioxidegaslasersystemen vereisen regelmatig onderhoud; spiegels vereisen onderhoud en kalibratie, en de resonatoren vereisen regelmatig onderhoud. Fiberlasersnijsystemen daarentegen vereisen vrijwel geen onderhoud. Koolstofdioxidelasersnijsystemen vereisen koolstofdioxide als lasergas. Door de zuiverheid van koolstofdioxidegas is de holte vervuild en moet deze regelmatig worden gereinigd. Voor een multi-kilowatt CO2-systeem kost dit minstens $ 20.000 per jaar. Bovendien vereisen veel CO2-snijsystemen hogesnelheidsaxiale turbines om lasergas te leveren, terwijl turbines onderhoud en renovatie vereisen. Ten slotte zijn fibersnijsystemen, vergeleken met koolstofdioxidesnijsystemen, compacter en hebben ze minder impact op het milieu, waardoor er minder koeling nodig is en het energieverbruik aanzienlijk wordt verlaagd.
De combinatie van minder onderhoud en een hogere energie-efficiëntie zorgt ervoor dat vezellasersnijden minder koolstofdioxide uitstoot en milieuvriendelijker is dan koolstofdioxidelasersnijsystemen.
Fiberlasers worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder lasercommunicatie, industriële scheepsbouw, autoproductie, plaatbewerking, lasergraveren, medische apparatuur en meer. Dankzij de voortdurende technologische ontwikkeling breidt het toepassingsgebied zich nog steeds uit.
Hoe een vezellasersnijmachine werkt - het principe van de lichtuitstraling van een vezellaser