Tillämpningen av fiberlaserskärningsteknik i branschen är fortfarande bara några år sedan. Många företag har insett fördelarna med fiberlasrar. Med den kontinuerliga förbättringen av skärtekniken har fiberlaserskärning blivit en av de mest avancerade teknikerna i branschen. År 2014 omslog fiberlasrar CO2-lasrar som den största andelen laserkällor.
Plasma-, flam- och laserskärningstekniker är vanliga i flera termiska energiskärningsmetoder, medan laserskärning ger bäst skäreffektivitet, särskilt för fina detaljer och hål som skärs med diameter-tjockleksförhållanden mindre än 1:1. Därför är laserskärningsteknik också den föredragna metoden för strikt finskärning.
Fiberlaserskärning har fått mycket uppmärksamhet i branschen eftersom den ger både den skärhastighet och kvalitet som kan uppnås med CO2-laserskärning, och avsevärt minskar underhålls- och driftskostnader.
Fördelar med fiberlaserskärning
Fiberlasrar erbjuder användarna de lägsta driftskostnaderna, den bästa strålkvaliteten, den lägsta strömförbrukningen och de lägsta underhållskostnaderna.
Den viktigaste och mest betydande fördelen med fiberskärningsteknik bör vara dess energieffektivitet. Med kompletta digitala solid-state-moduler för fiberlaser och en enda design har fiberlaserskärningssystem högre elektrooptiska omvandlingseffektiviteter än koldioxidlaserskärning. För varje kraftenhet i ett koldioxidskärningssystem är den faktiska allmänna utnyttjandegraden cirka 8 % till 10 %. För fiberlaserskärningssystem kan användare förvänta sig högre energieffektivitet, mellan 25 % och 30 %. Med andra ord förbrukar det fiberoptiska skärsystemet cirka tre till fem gånger mindre energi än koldioxidskärsystemet, vilket resulterar i en ökning av energieffektiviteten på mer än 86 %.
Fiberlasrar har kortvågsegenskaper som ökar strålens absorption av skärmaterialet och kan skära material som mässing och koppar samt icke-ledande material. En mer koncentrerad stråle ger ett mindre fokus och ett djupare fokusdjup, så att fiberlasrar snabbt kan skära tunnare material och skära medeltjocka material mer effektivt. Vid skärning av material upp till 6 mm tjocka motsvarar skärhastigheten för ett 1,5 kW fiberlaserskärsystem skärhastigheten för ett 3 kW CO2-laserskärsystem. Eftersom driftskostnaden för fiberskärning är lägre än kostnaden för ett konventionellt koldioxidskärsystem kan detta förstås som en ökning av produktionen och en minskning av kommersiella kostnader.
Det finns också underhållsproblem. Koldioxidgaslasersystem kräver regelbundet underhåll; speglar kräver underhåll och kalibrering, och resonatorerna kräver regelbundet underhåll. Å andra sidan kräver fiberlaserskärningslösningar nästan inget underhåll. Koldioxidlaserskärningssystem kräver koldioxid som lasergas. På grund av koldioxidgasens renhet är kaviteten förorenad och behöver rengöras regelbundet. För ett CO2-system på flera kilowatt kostar detta minst 20 000 dollar per år. Dessutom kräver många koldioxidskärningar höghastighetsaxialturbiner för att leverera lasergas, medan turbiner kräver underhåll och renovering. Slutligen, jämfört med koldioxidskärningssystem, är fiberskärningslösningar mer kompakta och har mindre påverkan på den ekologiska miljön, så mindre kylning krävs och energiförbrukningen minskas avsevärt.
Kombinationen av mindre underhåll och högre energieffektivitet gör att fiberlaserskärning släpper ut mindre koldioxid och är mer miljövänlig än koldioxidlaserskärningssystem.
Fiberlasrar används inom en mängd olika tillämpningar, inklusive laserfiberoptisk kommunikation, industriell varvsindustri, fordonstillverkning, plåtbearbetning, lasergravering, medicintekniska produkter med mera. Med den kontinuerliga teknikutvecklingen expanderar dess tillämpningsområde fortfarande.
Hur fiberlaserskärmaskin fungerar — principen för ljusemitterande fiberlaser