Řezání vláknovým laserem VS řezání laserem CO2

Řezání optickým laserem a řezání CO2 laserem, který způsob řezání je lepší? To bylo vždy předmětem diskusí ve zpracovatelském průmyslu. Možná mají podobné základní funkce při řezání materiálů, ale existují značné rozdíly v technologii, výkonu a řezání určitých materiálů a speciálních aplikací. Tento článek pojednává o pracovních principech a výhodách a nevýhodách dvou metod řezání laserem. Pochopení následujících znalostí vám může pomoci při výběru a vláknový laserový řezací stroj nebo a CO2 laserový řezací stroj.

Co je řezání vláknovým laserem?

Řezání vláknovým laserem je proces řezání, který k řezání kovu využívá geny vysoce výkonného vláknového laseru. Laserový generátor s optickým vláknem využívá vysoce výkonné komponenty optických vláken k zaměření na přenos silných paprsků. Tento laserový paprsek dokáže snadno roztavit kovový povrch a přesně řezat plechy různých tlouštěk.

Pracovní princip řezání optickým vláknem laserem

Pracovní princip řezání optickým vláknem laserem je založen na laserovém paprsku generovaném generátorem vláknového laseru. Laserový paprsek je zarovnán s kovovým povrchem a kovový povrch se zahřeje, roztaví, vypaří nebo spálí a zanechá čistý řez. Generátor vláknového laseru generuje laserový paprsek, který se skládá ze ziskového média, optické rezonanční dutiny a zdroje čerpadla.
Optická rezonanční dutina se skládá ze dvou reflektorů. Odráží laserový paprsek tam a zpět skrz zesilovací médium, zvětšuje laserovou energii a přenáší ji do řezací hlavy řízené CNC. V řezací hlavě se laser spustí z konce vláknového kabelu a laserový paprsek se soustředí na malou oblast na povrchu materiálu pomocí řady zaostřených čoček, čímž se dosáhne přesného a čistého řezání.

Výhody řezání optickým vláknem laserem

Hlavní výhoda řezání tabletových kovů pomocí laserové technologie s optickými vlákny pochází z jeho jednoduché konfigurace typu vlákno-vlákno a kompaktního designu v pevné fázi. Konfigurace nemusí být často udržována a provozní náklady jsou nižší než u podobných CO2 laserových generátorů. Níže jsou uvedeny další výhody řezání optickým vláknem laserem:

Vysoká rychlost: Rychlost řezání vláknového laserového paprsku je velmi rychlá a je velmi výhodná při řezání tenkých materiálů. Při řezání nerezové oceli o tloušťce 1 mm je rychlost řezání vláknovým laserem téměř třikrát rychlejší než řezání CO2 laserem. Můžete se rychleji vypořádat s normálními díly, abyste měli příležitost unést další pracovníky, což přispívá k dalšímu zvýšení tržeb a zisků.
Vysoká přesnost: Vysoká přesnost je jednou z největších výhod řezání optických vláken. Můžete jemně řezat jakékoli složité designové objekty, abyste získali menší řezné řezy a stabilnější výkon. Je vhodný pro všechna průmyslová odvětví, jako je medicína, letectví a automobily, kde je kladen důraz na přesnost.
Energetická účinnost: Účinnost elektrické přeměny generátoru vláknového laseru je asi o 30% vyšší než u jiných metod řezání. Díky této vysoké energetické účinnosti je spotřeba optického laserového generátoru výrazně nižší než u CO2 laserového generátoru. To znamená, že můžete udělat více s menší energií.
Donalizovaná údržba: Vláknový laserový řezací stroj je stroj na údržbu s dlouhou životností. V generátoru vláknového laseru navíc nejsou žádné pohyblivé části ani reflexní zrcadla. Nemusíte provádět údržbu dráhy paprsku, čistit zrcadla nebo čočky atd., což výrazně snižuje požadovaný objem údržby a náklady spojené s údržbou.
Multifunkční: Řezání vláknovým laserem je dobré při řezání různých kovových materiálů, jako je měď, uhlíková ocel, nerezová ocel a hliník. Tato multifunkčnost z něj dělá ideální řešení pro různá průmyslová odvětví, včetně leteckého průmyslu, automobilové elektroniky a lékařského průmyslu.
Malá plocha: Plocha stroje do značné míry závisí na velikosti řezacího lože a použitém pracovním stole. Při stejném výkonu laseru zabírá generátor vláknového laseru méně místa než jiné řezací stroje.

Nevýhody řezání optickým vláknem laserem

Řezání vláknovým laserem je efektivní a přesná metoda řezání, která má ve srovnání s jinými technikami řezání řadu výhod. Ale jako každá jiná technologie má také některé nedostatky, které je třeba vzít v úvahu, včetně:

Vysoké pořizovací náklady: Přestože jsou provozní náklady nízké, investiční náklady na pořízení vláknových laserových řezacích strojů jsou relativně vysoké, což je činí méně vhodnými pro malé podniky. Se stále populárnější technologií masivního laseru klesají i náklady na řezací systém vláknovým laserem a cenový rozdíl mezi ostatními typy řezacích strojů se postupně zmenšuje.
Materiál s vysokým odrazem: Vláknový laserový řezací stroj má určité potíže při obrábění hliníku a mědi a použití laserového řezacího stroje s optickým vláknem, který po dlouhou dobu řezá reflexní kovy, způsobí určité poškození laserového generátoru.
Spotřeba energie: Přestože je laserový řezací stroj s optickými vlákny velmi vysoký, při velkých řezacích operacích je nutné spotřebovat hodně elektřiny, což má za následek vysoké náklady na energii.
Hluk: Přestože je řezání optickým vláknem laserem obecně tišší než řezání CO2 laserem, stále dochází při řezání k určitému hluku. Může mít určitý dopad na zdraví pracovníků.
Tabák: Řezání vláknovým laserem bude při řezání produkovat kouř a částice, které nejen poškodí součásti stroje a elektronické zařízení a sníží výkon řezání, ale také poškodí zdraví životního prostředí a personálu.
Pomocný plyn: K účinnému rozstřikování taveniny z řezu vyžaduje laser s optickými vlákny pomocný plyn. Při řezání nerezové oceli se průměrně spotřebuje asi 401 TP3T dusíku za hodinu než CO 2 laser a asi 201 TP3T kyslíku při řezání nízkouhlíkové oceli.

Co je řezání CO2 laserem?

Použití plynu CO2 jako média pro zisk v laserovém systému je charakteristické pro generátor CO2 laseru. Rezonance využívající plyn CO2 při vysoké rychlosti (turbína nebo větrná turbína) bude používat různé metody k štěpení iontů světelných částic (obvykle stimulovaných RF nebo DC), což způsobí, že se světelné částice vzájemně srazí a rozdělí se větší interval, tím kompletní řezání.

Pracovní princip řezání CO2 laserem

Pracovní princip řezání CO2 laserem je založen na CO2 rezonátoru pro generování paprsku. Těsnicí průdušnice s reflektorem na obou koncích tvoří libovolné sloupky založené na řezacím stroji CO2 laserem. Zkumavka je naplněna směsí dusíku, oxidu uhličitého, vodíku, sorbetu a sorbetu. Vysokonapěťový výboj skrz trubici způsobí řetězovou odezvu ve směsi plynů pro generování vysokoenergetických laserových paprsků. Paprsek je přenášen odrazem a zaostřením. Jeho metoda je stejná jako u řady čoček a vysokorychlostního řezného plynu s řadou čoček a vysokorychlostním řezným plynem.

Výhody řezání CO2 laserem

CO2 laserový generátor má delší dobu než vláknový laserový generátor a postupně zaujímá dominantní postavení na trhu. Se svými dobře známými výhodami se CO2 laserový generátor používá v průmyslových odvětvích, jako je farmaceutický průmysl, výroba potravin, výroba elektronických součástek, řezání tkanin a řezání stavebních materiálů.

Nízké investiční náklady: Ve srovnání s jinými metodami řezání laserem je cena CO2 laserových řezacích strojů obvykle nízká. Je to proto, že technologie řezání CO2 laserem má dlouhou dobu a většina značek v tomto odvětví umí vyrábět stroje na CO2. Proto stroje, které potřebujete, nejsou tak drahé jako jiné metody řezání.
Tloušťka řezu: Silně řezaný materiál je jednou z výhod řezání CO2 laserem, zvláště když je řezán materiál větší než 5 mm, CO2 laserový generátor poskytuje rychlejší počáteční dobu perforace, rychlejší rovné řezání a hladší hladkost povrchu Essence.
Multifunkční: Řezání CO2 laserem může řezat rozsáhlé materiály, zvláště vhodné pro řezání nekovových materiálů, včetně plastu, textilu, skla, akrylu a dokonce i kamene. Jejich relativně vysoká účinnost a dobrá kvalita paprsku z nich dělá nejpoužívanější typy laserových generátorů v průmyslu.
Vysoká kvalita: CO2 laserový generátor může poskytnout lepší hladkost a kvalitu hran. Bez jakýchkoliv úprav můžete zpracovávat nekovové a jiné kompozitní materiály.
Jednoduchá obsluha: Po dlouhé době vývoje se technologie řezání CO2 laserem postupně stala vyspělejší technologií. Mnoho odborníků na trhu ví, jak si poradit s běžnými problémy souvisejícími s řezáním CO2 laserem.

nevýhody řezání CO2 laserem

Přestože je technologie řezání CO2 laserem stabilnější a vyzrálejší a ostatní způsoby řezání jsou neodmyslitelné, stále existují určité nedostatky. Mezi tyto nevýhody patří:

Vysoké provozní náklady: Výrobní účinnost CO2 laserového generátoru v provozu je omezená a další součásti stroje vyžadují více energie. Proto ve srovnání se stejným výkonným optickým laserovým řezacím strojem jsou náklady na spotřebu energie na řezání CO2 laserem o 70% vyšší než o 70%, což má za následek velmi vysoké provozní náklady.
Materiál s vysokým odrazem: CO2 laser má vlnovou délku asi 10 μm, což určuje, že reflexní kovové materiály jako hliník, ocel, měď a mosaz nelze zpracovat generátorem CO2 laseru, jinak bude odražený laser v řezané hlavě optický . Součásti způsobují vážné poškození.
Vysoký výkon: CO2 laserový generátor vyžaduje během běžícího procesu více energie. Například vysoce výkonné CO2 laserové generátory a chladiče spotřebují při běhu na maximální výkon asi 70 kW a jiné laserové generátory o stejném výkonu pouze 18 kW.
Pomalá rychlost: Ve srovnání s vláknovým laserovým generátorem potřebuje CO2 laserový generátor k dokončení operace hodně času. Při řezání tenčích dílů se rychlostní mezera mezi těmito dvěma zvětší.
Problém údržby: CO2 laserový generátor potřebuje pravidelně udržovat všechny součásti stroje (laserové systémy, chladiče, odsávací zařízení a stroje), což je nezbytné pro prevenci drahé údržby a odstavení stroje.
Tabák: Generátor CO2 laseru také produkuje kouř a částice při řezání. Řezání plastů a jiných hořlavých materiálů bude produkovat toxický kouř a malé částice. Je také velmi škodlivý pro lidské tělo a poškozuje součásti stroje.
Hluk: Většina hluku generovaného laserovými řezacími stroji je způsobena spíše pohybem stroje než laserovými zdroji. Při řezání silných materiálů bude pomocný plyn produkovat určitý stupeň hluku.

Vybrat řezání laserem s optickým vláknem nebo řezání CO2 laserem?

Řezání optickým laserem a řezání CO2 laserem má své výhody a vlastnosti. Je to volba řezání optickým vláknem laserem nebo řezání CO2? Je třeba pečlivě zvážit několik faktorů. Musíte vzít v úvahu technické faktory, jako je energie a vlnové délky světla, stejně jako parametry procesu, jako je rychlost a přesnost řezání, a porovnat tyto důležité faktory.

Vlnová délka

CO2 laser má vlnovou délku asi 10 μm a má určitá omezení při zpracování materiálů s vysokým odrazem, protože nedokáže absorbovat světlo o vlnové délce materiálů s vysokým odrazem. Vlnová délka laserového generátoru s optickým vláknem je 1,04 μm, který dokáže proniknout do většiny materiálů. Proto je nabídka materiálů pro řezání vláknovým laserem širší.

Spotřeba energie

Generátor vláknového laseru je velmi účinný. Ve srovnání s odpovídajícím CO2 laserovým generátorem je spotřeba energie vláknového laserového generátoru snížena o 30%, což znamená, že mohou dokončit práci rychleji s méně zdroji.

Konfigurace systému

Optický laserový generátor je extrémně jednoduchý a nevyžaduje žádné složité systémy ani příliš velkou údržbu. Oba jsou však vybaveny pokročilými CNC systémy a manipulují se stroji prostřednictvím inteligentních obrazovek, což usnadňuje jejich ovládání a učení.

Rozsah materiálu

Pokud potřebujete řezat kovové materiály, včetně uhlíkové oceli, železa, titanu atd., řezání laserem s optickým vláknem je vaší ideální volbou, protože může poskytnout vysokou rychlost řezání a vynikající kvalitu řezu (minimální zbytky Řezte okraj pravidel).
Pokud jste většinou zvyklí na řezání nekovových materiálů, včetně plastů, textilií, skla atd. Lepší volbou může být CO 2 laserový generátor, který je vybaven vyšší rychlostí perforace a řeznou rychlostí a také dokáže vytvořit hladký hladký povrch.

Přesnost

Obecně řečeno, řezání CO2 laserem je hladší pro všechny tloušťky desek a mohou dosáhnout hladších řezných hran, protože s rostoucí tloušťkou desky bude tento rozdíl zřetelnější.
Pro tenčí plechy je vhodnější zvolit řezací stroj vláknovým laserem. Jejich řezná rychlost je rychlejší a řez menší.

Rychlost

Generátor vláknového laseru řeže tenkou desku výrazně rychleji než generátor CO 2 laseru, protože charakteristiky vlnové délky a laserové paprsky se mohou zaměřit na širší oblast. Například rychlost řezání vláknového laserového generátoru při řezání 1 mm nerezové oceli je 3x vyšší než u CO2 laserového generátoru.

Náklady

Při řezání laserem je důležitým faktorem cena. Stroje na řezání CO2 laserem jsou obvykle levnější než stroje na řezání vláknovým laserem, ale stroje na řezání CO2 laserem často vyžadují údržbu strojních součástí (reflektory, čočky atd.). Laserový řezací stroj s optickými vlákny navíc vyžaduje méně údržby než řezací stroj CO2 laserem, což z dlouhodobého hlediska šetří finanční prostředky.

Shrnout

Přestože každý laserový generátor má své výhody a různé použití, která technika je vhodná pro vaše různé potřeby a operace? Před nákupem stroje zvažte, zda je systém vhodný pro vaši aplikaci. Jaká je vaše rychlost výroby dílů a výhodnost nákladů? Na základě těchto souvisejících dat pak rozsah aplikace, provozní náklady, propustnost, náklady na vlastnictví a samozřejmě investiční náklady. Pochopení výhod a nevýhod různých laserových řezacích strojů s optickými vlákny vám může pomoci rozvíjet vaše podnikání.
Pokud chcete vědět více řešení obrábění kovů, která jsou pro vás vhodná, kontaktujte nás kdykoli. AccTek Laser je ochoten s vámi probrat konkrétní požadavky na stroje. Náš profesionální tým použije vědecké technologie, které vám pomohou splnit tyto požadavky a analyzovat je, aby určili ty nejlepší laserový řezací stroj.

Laserové zařízení

Kontaktní informace

Získejte laserová řešení