Застосування технології волоконного лазерного різання в промисловості відбулося лише кілька років тому. Багато компаній усвідомили переваги волоконних лазерів. Завдяки постійному вдосконаленню технології різання, волоконне лазерне різання стало однією з найпередовіших технологій у галузі. У 2014 році волоконні лазери перевершили CO2-лазери за найбільшою часткою серед лазерних джерел.
Методи плазмового, полум'яного та лазерного різання поширені в кількох методах термічного різання, тоді як лазерне різання забезпечує найкращу ефективність різання, особливо для дрібних деталей та різання отворів зі співвідношенням діаметра до товщини менше 1:1. Тому технологія лазерного різання також є кращим методом для точного різання.
Волоконно-лазерне різання отримало значну увагу в галузі, оскільки воно забезпечує як швидкість різання, так і якість, що досягаються за допомогою CO2-лазерного різання, а також значно знижує витрати на обслуговування та експлуатацію.
Переваги волоконного лазерного різання
Волоконні лазери пропонують користувачам найнижчі експлуатаційні витрати, найкращу якість променя, найнижче енергоспоживання та найнижчі витрати на обслуговування.
Найважливішою та найзначнішою перевагою технології волоконного різання має бути її енергоефективність. Завдяки повністю твердотільним цифровим модулям волоконного лазера та єдиній конструкції, системи волоконного лазерного різання мають вищу ефективність електрооптичного перетворення, ніж різання вуглекислим лазером. Для кожного блоку живлення системи волоконного лазерного різання фактичний загальний коефіцієнт використання становить приблизно від 8% до 10%. Для систем волоконного лазерного різання користувачі можуть очікувати вищої енергоефективності, від 25% до 30%. Іншими словами, система волоконно-оптичного різання споживає приблизно в три-п'ять разів менше енергії, ніж система волоконного лазерного різання, що призводить до підвищення енергоефективності понад 86%.
Волоконні лазери мають короткохвильові характеристики, що збільшує поглинання променя матеріалом, що ріжеться, і можуть різати такі матеріали, як латунь та мідь, а також непровідні матеріали. Більш концентрований промінь забезпечує менший фокус та глибшу глибину фокусування, завдяки чому волоконні лазери можуть швидко різати тонші матеріали та ефективніше різати матеріали середньої товщини. Під час різання матеріалів товщиною до 6 мм швидкість різання системи волоконного лазерного різання потужністю 1,5 кВт еквівалентна швидкості різання системи CO2-лазерного різання потужністю 3 кВт. Оскільки експлуатаційні витрати на різання волокон нижчі, ніж вартість звичайної системи різання вуглекислим газом, це можна розуміти як збільшення продуктивності та зниження комерційних витрат.
Також існують проблеми з обслуговуванням. Системи лазерного різання на вуглекислому газі потребують регулярного обслуговування; дзеркала потребують обслуговування та калібрування, а резонатори потребують регулярного обслуговування. З іншого боку, рішення для волоконного лазерного різання майже не потребують обслуговування. Системи лазерного різання на вуглекислому газі потребують вуглекислого газу як лазерного газу. Через чистоту вуглекислого газу порожнина забруднюється і потребує регулярного очищення. Для багатокіловатної системи CO2 це коштує щонайменше 20 000 доларів на рік. Крім того, для багатьох видів різання вуглекислим газом потрібні високошвидкісні осьові турбіни для подачі лазерного газу, тоді як турбіни потребують обслуговування та ремонту. Нарешті, порівняно із системами різання вуглекислим газом, рішення для волоконного різання є більш компактними та мають менший вплив на екологічне середовище, тому потрібно менше охолодження, а споживання енергії значно зменшується.
Поєднання меншого обслуговування та вищої енергоефективності дозволяє волоконному лазерному різанню викидати менше вуглекислого газу та є більш екологічним, ніж системи вуглекислотного лазерного різання.
Волоконні лазери використовуються в широкому спектрі застосувань, включаючи лазерний волоконно-оптичний зв'язок, промислове суднобудування, автомобілебудування, обробку листового металу, лазерне гравірування, медичні прилади тощо. З постійним розвитком технологій сфера їх застосування продовжує розширюватися.
Як працює машина для волоконного лазерного різання — принцип випромінювання світла волоконним лазером