Uporaba tehnologije laserskega rezanja vlaken v industriji je še pred nekaj leti.Mnoga podjetja so spoznala prednosti fiber laserjev.Z nenehnim izboljševanjem tehnologije rezanja je lasersko rezanje z vlakni postalo ena najnaprednejših tehnologij v industriji.V letu 2014 so vlakneni laserji po največjem deležu laserskih virov prehiteli CO2 laserje.
Tehnike plazemskega, plamenskega in laserskega rezanja so običajne pri več metodah rezanja s toplotno energijo, medtem ko lasersko rezanje zagotavlja najboljšo učinkovitost rezanja, zlasti za drobne elemente in rezanje lukenj z razmerjem med premerom in debelino manj kot 1:1.Zato je tehnologija laserskega rezanja tudi prednostna metoda za strogo fino rezanje.
Lasersko rezanje z vlakni je bilo v industriji deležno veliko pozornosti, saj zagotavlja hitrost rezanja in kakovost, ki ju je mogoče doseči z laserskim rezanjem CO2, ter znatno zmanjša stroške vzdrževanja in obratovanja.
Prednosti laserskega rezanja z vlakni
Fiber laserji uporabnikom ponujajo najnižje obratovalne stroške, najboljšo kakovost žarka, najnižjo porabo energije in najnižje stroške vzdrževanja.
Najpomembnejša in najpomembnejša prednost tehnologije rezanja vlaken bi morala biti njena energetska učinkovitost.S popolnimi polprevodniškimi digitalnimi moduli z optičnim laserjem in eno samo zasnovo imajo sistemi za lasersko rezanje z optičnimi vlakni večjo učinkovitost elektro-optične pretvorbe kot lasersko rezanje z ogljikovim dioksidom.Za vsako pogonsko enoto sistema za rezanje z ogljikovim dioksidom je dejanska splošna izkoriščenost približno 8 % do 10 %.Pri sistemih laserskega rezanja z vlakni lahko uporabniki pričakujejo večjo energijsko učinkovitost, med 25 % in 30 %.Z drugimi besedami, sistem rezanja z optičnimi vlakni porabi približno tri do petkrat manj energije kot sistem rezanja z ogljikovim dioksidom, kar ima za posledico povečanje energetske učinkovitosti za več kot 86 %.
Vlakneni laserji imajo značilnosti kratkih valovnih dolžin, ki povečajo absorpcijo žarka pri rezalnem materialu in lahko režejo materiale, kot sta medenina in baker, ter neprevodne materiale.Bolj koncentriran žarek povzroči manjše žarišče in globljo globino fokusa, tako da lahko vlakneni laserji hitro režejo tanjše materiale in učinkoviteje režejo srednje debele materiale.Pri rezanju materialov debeline do 6 mm je hitrost rezanja 1,5 kW laserskega rezalnega sistema z vlakni enaka hitrosti rezanja 3 kW laserskega rezalnega sistema s CO2.Ker so operativni stroški rezanja vlaken nižji od stroškov običajnega sistema rezanja z ogljikovim dioksidom, je to mogoče razumeti kot povečanje proizvodnje in zmanjšanje komercialnih stroškov.
Obstajajo tudi težave z vzdrževanjem.Plinski laserski sistemi z ogljikovim dioksidom zahtevajo redno vzdrževanje;zrcala zahtevajo vzdrževanje in kalibracijo, resonatorji pa redno vzdrževanje.Po drugi strani pa rešitve laserskega rezanja z vlakni ne zahtevajo skoraj nobenega vzdrževanja.Sistemi za lasersko rezanje z ogljikovim dioksidom potrebujejo ogljikov dioksid kot laserski plin.Zaradi čistosti plina ogljikovega dioksida je votlina onesnažena in jo je treba redno čistiti.Za sistem z več kilovati CO2 je to stalo najmanj 20.000 USD na leto.Poleg tega številni rezi ogljikovega dioksida zahtevajo visokohitrostne aksialne turbine za dovajanje laserskega plina, medtem ko turbine zahtevajo vzdrževanje in obnovo.Nazadnje, v primerjavi s sistemi za rezanje z ogljikovim dioksidom so rešitve za rezanje vlaken bolj kompaktne in imajo manjši vpliv na ekološko okolje, zato je potrebno manj hlajenja in poraba energije se znatno zmanjša.
Kombinacija manj vzdrževanja in višje energetske učinkovitosti omogoča, da lasersko rezanje z vlakni oddaja manj ogljikovega dioksida in je okolju prijaznejše od sistemov laserskega rezanja z ogljikovim dioksidom.
Vlakneni laserji se uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno z lasersko komunikacijo z optičnimi vlakni, industrijsko ladjedelništvom, avtomobilsko proizvodnjo, obdelavo pločevine, laserskim graviranjem, medicinskimi napravami itd.Z nenehnim razvojem tehnologije se področje njegove uporabe še širi.
Kako deluje stroj za lasersko rezanje vlaken — princip oddajanja svetlobe laserja vlaken