CO2-лазер и волоконный лазер:плюсы и минусы

CO2 против волоконного лазера, что лучше? Это было обычным обсуждением в производственных кругах в течение нескольких лет, поскольку сторонники лазерной защиты утверждают, что CO2 был лучшей технологией, а другие, продвигающие новые инновации волоконных лазеров, настаивают на обратном. Но кто прав? Какая технология лучше и как она влияет на вашу прибыль?

Ключом к ответу является осознание того, что большинство производителей предлагают как CO2, так и волоконные лазерные технологии в своих предложениях по машиностроению. Они делают это, так как видят заметную разницу в технологиях, возможностях и, что более важно, в их производительности для определенных материалов, толщин и специальных применений. В конечном счете все зависит от типа материала, который вы режете, и его толщины.

В предыдущей статье «Почему киловатт не король» мы обнаружили, что волоконные лазеры передают большую мощность от резонатора или источника питания к режущей головке. Они достигают этого за счет того, что им не нужно отражать луч от зеркал и перефокусировать луч через множество линз, тем самым сохраняя всю мощность, производимую в источнике. Однако CO2-лазеры получают преимущество, когда речь идет о типах материалов и гибкости для адаптации к более широкому спектру материалов.

Что такое волоконный лазер?

Волоконный лазер — это просто термин, используемый для волоконно-оптического метода доставки интенсивного и усиленного источника света к режущей головке лазерного станка. Этот термин не указывает, как создается источник света (это отличается от резонаторов CO2). Метод доставки волоконного луча значительно упростил процесс создания лазера, и поэтому многие машины появились на рынке по значительно сниженным ценам.

Как работает волоконный лазер?

Волокно принимает источник света от резонатора станка для лазерной резки и доставляет его к режущей головке, управляемой ЧПУ. В режущей головке лазер излучается с конца оптоволоконного кабеля и перефокусируется через ряд фокусных линз в почти идеальную точку на поверхности материала. Продуваемый вокруг лазера режущими газами, такими как NO2 и O2, обрабатываемый материал быстро испаряется в интенсивном центре и сдувается в виде частиц пыли.

Что такое CO2-лазер?

Лазер CO2 действительно относится к методу генерации самого лазера. В резонаторе, продуваемом газами CO2 при высокой скорости (турбины или воздуходувки), использовались различные методы для разделения ионов легких частиц (обычно РЧ или возбуждение постоянного тока), заставляя легкие частицы сталкиваться друг с другом и разделяться с еще большими интервалами. .

Как работает CO2-лазер?

Как только резонатор CO2 создает достаточно света, он доставляется другим способом, чем волоконно-оптический метод. Луч доставляется посредством процесса отражения и перефокусировки по запутанному пути, называемому «системой доставки пути луча», которая продувается защищенными «лаз-газами», чтобы сохранить путь чистым и свободным от пыли, которая может мешать доставке. полная мощность лазера. Как только лазер отражается от режущей головки, он перефокусируется и излучается таким же образом, как и волоконные станки, использующие серию линз для перефокусировки и экран из высокоскоростных режущих газов для продувки обрабатываемого пути.

CO2 против волоконного лазера:плюсы и минусы каждого

Преимущество CO2-лазера

• Отделка:CO2-лазеры обычно обеспечивают лучшее качество кромок на заготовках из листовой нержавеющей стали и алюминия.
• Гибкость. CO2-лазеры обеспечивают гибкость в ряде лазерных применений, включая неметаллы.
• Известная технология. Поскольку CO2-лазеры существуют уже более 30 лет, технология и, следовательно, результаты вполне предсказуемы. Это обеспечивает хороший уровень уверенности для пользователя.

Недостаток CO2-лазера

• Эксплуатационные расходы:Помимо зеркал, мехов для линз и лазерных газов, необходимых для поддержания чистоты и чистоты системы доставки луча, затраты на энергопотребление на 70% выше, поскольку резонатор CO2, воздуходувка, охладитель и т. д. требуют гораздо больше энергии.
• Техническое обслуживание:все вышеупомянутые компоненты системы доставки пучка требуют технического обслуживания, которое может не только нарушить производственный процесс, но и быть очень дорогостоящим.
• Скорость:в тонких материалах CO2-лазер просто не может конкурировать с волокном. Например, CO2 мощностью 4 кВт в мягкой стали 16 GA, использующий N2 в качестве газа для резки, имеет рекомендуемую скорость резки всего 260 дюймов в минуту, в то время как волоконный лазер с таким же оборудованием имеет скорость резки примерно 1417 дюймов в минуту, что является большой разницей.

Преимущество FiberLaser

• Инвестиционные затраты. Поскольку технология твердотельных лазеров становится все более популярной, стоимость систем снижается. Например, хорошо оборудованную отечественную систему резки волоконным лазером можно приобрести по цене менее 300 тыс.
• Техническое обслуживание:без системы доставки луча и бесчисленного использования зеркал, сильфонов, смачивающих газов и т. д. волоконный лазер (в частности, твердотельный резонатор) значительно сократил объем необходимого обслуживания и, следовательно, затраты, связанные с этим обслуживанием. .
• Скорость. В гонке волоконных лазеров и CO2-лазеров в тонких материалах просто нет сравнения. Волокна удваивают, чтобы утроить скорость в калибровочных материалах.
• Эксплуатационные расходы:при более низких требованиях к мощности резонатора и более низким требованиям к охлаждению потребляемая мощность волоконного лазера составляет примерно 1/3 от его двоюродного брата CO2. В сочетании с меньшим объемом технического обслуживания, меньшим количеством расходных материалов и более быстрой резкой, затраты на единицу продукции для волоконного лазера становятся чрезвычайно выгодными.

Недостаток волоконного лазера

• Обработка толстого материала. Одним из преимуществ CO2-лазеров является обработка более толстых материалов, особенно нержавеющей стали и алюминия. Хотя технология волоконного лазера не за горами на момент написания этой статьи, сегодня CO2 по-прежнему остается лидером в этой области.
• Общая гибкость. Как мы упоминали ранее, CO2-лазер обладает большей гибкостью для резки более широкого спектра материалов, особенно неметаллов. В то время как волоконная технология догоняет и фактически может резать латунь и медь прямо из коробки (лазеры CO2 сильно борются с этими материалами), у них есть ограничения на их использование, особенно в неметаллических приложениях.
• Известная технология/уровень комфорта:если вы в настоящее время используете одну или несколько лазерных систем CO2 в своем учреждении, вы, вероятно, поначалу будете очень сильно колебаться в этом технологическом направлении, поскольку это «демон», которого вы знаете, а не тот, которого вы знаете. не надо.

Результаты

СО2-лазер против технологии волоконного лазера — спор, который постепенно исчезает из нашей отрасли. По мере того, как технология волоконных лазеров устаревает, инженеры и производители нашли способы имитации эффектов CO2-лазера и, таким образом, добились успеха. Создавая источник лазерного излучения с разными длинами волн и передавая эту длину волны по специально «настроенному» оптоволоконному кабелю, они достигают лучших результатов в более толстых материалах и, таким образом, быстро устраняют аргументы против технологии волоконного лазера. Кроме того, поскольку стоимость волоконных лазеров резко снижается, они становятся доступными для обычных малых и средних производственных цехов, чьи технологии обычно были недоступны. Эта новая возможность, подкрепленная более низкими инвестиционными затратами, обещает блестящее будущее для оптоволокна.

Независимо от того, ищете ли вы свою первую систему лазерной резки или десятую, обратитесь к экспертам Southern Fabricating Machinery Sales, Inc.. может помочь вам в ваших поисках. Мы знаем области применения, их лучшие диапазоны и решения, которые вам нужны, как в технологиях лазерной резки CO2, так и в технологиях волоконной лазерной резки.