Technológia rezania vláknovým laserom sa v tomto odvetví začala používať len pred niekoľkými rokmi. Mnoho spoločností si uvedomilo výhody vláknových laserov. Vďaka neustálemu zdokonaľovaniu technológie rezania sa vláknové laserové rezanie stalo jednou z najmodernejších technológií v tomto odvetví. V roku 2014 vláknové lasery prekonali CO2 lasery ako najväčší podiel laserových zdrojov.
Techniky rezania plazmou, plameňom a laserom sú bežné v niekoľkých metódach rezania tepelnou energiou, pričom laserové rezanie poskytuje najlepšiu účinnosť rezania, najmä pri rezaní jemných prvkov a otvorov s pomerom priemeru k hrúbke menším ako 1:1. Preto je technológia laserového rezania aj preferovanou metódou pre prísne jemné rezanie.
Rezanie vláknovým laserom si v tomto odvetví získalo veľkú pozornosť, pretože poskytuje rýchlosť rezania aj kvalitu dosiahnuteľnú pri rezaní CO2 laserom a výrazne znižuje náklady na údržbu a prevádzku.
Výhody rezania vláknovým laserom
Vláknové lasery ponúkajú používateľom najnižšie prevádzkové náklady, najlepšiu kvalitu lúča, najnižšiu spotrebu energie a najnižšie náklady na údržbu.
Najdôležitejšou a najvýznamnejšou výhodou technológie rezania vlákien by mala byť jej energetická účinnosť. Vďaka kompletným polovodičovým digitálnym modulom s vláknovým laserom a jednotnej konštrukcii majú systémy rezania vlákien laserom vyššiu účinnosť elektrooptickej konverzie ako rezanie laserom s oxidom uhličitým. Na každú výkonovú jednotku systému rezania oxidom uhličitým je skutočné celkové využitie približne 8 % až 10 %. Pri systémoch rezania vlákien laserom môžu používatelia očakávať vyššiu energetickú účinnosť, medzi 25 % a 30 %. Inými slovami, systém rezania optickými vláknami spotrebuje približne tri až päťkrát menej energie ako systém rezania oxidom uhličitým, čo vedie k zvýšeniu energetickej účinnosti o viac ako 86 %.
Vláknové lasery majú charakteristiky krátkej vlnovej dĺžky, ktoré zvyšujú absorpciu lúča rezaným materiálom a dokážu rezať materiály ako mosadz a meď, ako aj nevodivé materiály. Koncentrovanejší lúč vytvára menšie zaostrenie a hlbšiu hĺbku ostrosti, takže vláknové lasery dokážu rýchlo rezať tenšie materiály a efektívnejšie rezať materiály so strednou hrúbkou. Pri rezaní materiálov s hrúbkou do 6 mm je rýchlosť rezania vláknového laserového rezacieho systému s výkonom 1,5 kW ekvivalentná rýchlosti rezania 3 kW CO2 laserového rezacieho systému. Keďže prevádzkové náklady na rezanie vlákien sú nižšie ako náklady na konvenčný systém rezania oxidom uhličitým, možno to chápať ako zvýšenie výkonu a zníženie komerčných nákladov.
Existujú aj problémy s údržbou. Systémy s laserom na báze oxidu uhličitého vyžadujú pravidelnú údržbu; zrkadlá vyžadujú údržbu a kalibráciu a rezonátory vyžadujú pravidelnú údržbu. Na druhej strane, riešenia rezania vláknovým laserom si nevyžadujú takmer žiadnu údržbu. Systémy rezania oxidom uhličitým vyžadujú ako laserový plyn oxid uhličitý. Vzhľadom na čistotu oxidu uhličitého je dutina znečistená a je potrebné ju pravidelne čistiť. Pre systém CO2 s výkonom viacerých kilowattov to stojí najmenej 20 000 dolárov ročne. Okrem toho, mnohé rezy oxidom uhličitým vyžadujú na dodávanie laserového plynu vysokorýchlostné axiálne turbíny, zatiaľ čo turbíny vyžadujú údržbu a renováciu. Nakoniec, v porovnaní so systémami rezania oxidom uhličitým sú riešenia rezania vláknami kompaktnejšie a majú menší vplyv na životné prostredie, takže je potrebné menej chladenia a spotreba energie je výrazne znížená.
Kombinácia menšej údržby a vyššej energetickej účinnosti umožňuje rezanie vláknovým laserom uvoľňovať menej oxidu uhličitého a je šetrnejšie k životnému prostrediu ako systémy rezania laserom s oxidom uhličitým.
Vláknové lasery sa používajú v širokej škále aplikácií vrátane laserovej optickej komunikácie, priemyselného stavby lodí, automobilového priemyslu, spracovania plechov, laserového gravírovania, zdravotníckych pomôcok a ďalších. S neustálym vývojom technológií sa ich oblasť použitia stále rozširuje.
Ako funguje vláknový laserový rezací stroj – princíp vyžarovania svetla vláknovým laserom