Faserlaser VS CO2-Laser, was ist der Unterschied?

Einleitung:

Heutzutage sind alle Industriezweige untrennbar mit Lasern verbunden. Faserlaser und CO2-Laser sind zwei verschiedene Arten von Lasern. Sie haben unterschiedliche Eigenschaften und Anwendungen. Faserlaser und CO2-Laser, was ist der Unterschied? Dieser Artikel wird Ihnen die Antwort geben.

Was ist eine CO2-Laserschneidmaschine?

Ein CO2-Schneider ist ein gängiges Gerät, das in vielen Bereichen der Fertigung, des Kunsthandwerks und mehr eingesetzt wird. Eine Kohlendioxidlaser-Schneidmaschine ist ein Gerät, das den von einem Kohlendioxidlaser ausgesandten Laserstrahl zum Schneiden, Gravieren oder Markieren von Materialien verwendet. Nachdem der Laserstrahl durch die Fokussierungslinse fokussiert wurde, hat er eine hohe Energiedichte, und seine Energie kann lokal in Wärmeenergie umgewandelt werden, wodurch Schneid- und Gravureffekte auf der Oberfläche oder im Inneren des Materials entstehen. Durch die Steuerung der Flugbahn und der Intensität des Laserstrahls kann eine präzise Bearbeitung von Materialien erreicht werden.

Was ist eine Faserlaserschneidmaschine?

Das Laserschneiden ist ein fortschrittliches und weit verbreitetes Schneidverfahren in der heutigen Materialbearbeitung. Es handelt sich um ein thermisches Schneidverfahren, bei dem ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte als "Schneidwerkzeug" zum Schneiden von Materialien verwendet wird. Der Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte bestrahlt das Werkstück, so dass das bestrahlte Material den Zündpunkt erreicht oder schmilzt und schnell abträgt. Gleichzeitig wird das geschmolzene Material durch den zum Strahl koaxialen Hochgeschwindigkeitsluftstrom weggeblasen, wodurch das Schneiden des Werkstücks abgeschlossen wird. Die CNC-Laserschneidmaschine hat die Vorteile der Präzisionsfertigung, der Bearbeitung von Sonderformen, des flexiblen Schneidens, der einmaligen Formgebung, der hohen Geschwindigkeit, der hohen Effizienz usw. Sie hat viele Probleme gelöst, die mit herkömmlichen Methoden in der industriellen Produktion nicht gelöst werden können. Bedeutung.

In der metallverarbeitenden Industrie haben die Faserlaserschneidmaschinen nach und nach die CO2-Laserschneidmaschinen und die traditionellen Bearbeitungsverfahren ersetzt und sind zu einem der führenden Anbieter im Bereich der Blechverarbeitung geworden. Die Faserlaserschneidmaschine kann sowohl flache Schnitte als auch Fasenschnitte mit sauberen und glatten Kanten durchführen. Sie eignet sich für hochpräzise Schneidearbeiten, z. B. an Blechen. Gleichzeitig kann der Roboterarm den importierten Fünf-Achsen-Laser für das dreidimensionale Schneiden ersetzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Kohlendioxid-Laserschneidmaschinen spart er Platz und Gasverbrauch und hat eine hohe photoelektrische Umwandlungsrate. Es handelt sich um ein neues Produkt, das Energie spart und die Umwelt schützt, und es ist auch eines der weltweit führenden technischen Produkte.

Faserlaser VS CO2-Laser, was ist der Unterschied?

Bei den Laserschneidmaschinen hängt die Entscheidung zwischen einem Faserlaser und einem CO2-Laser von mehreren Faktoren ab.
Hier sind die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen beiden Arten von Laserschneidmaschinen:

  • Laser-Quelle

Faserlaserschneidmaschinen verwenden eine Festkörperlaserquelle, die aus einem mit Seltenerdelementen dotierten Glasfaserkabel besteht. CO2-Laserschneidanlagen verwenden, wie der Name schon sagt, eine Gaslaserquelle, die auf einer Mischung aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium basiert.

  • Wellenlänge

Faserlaser haben eine kürzere Wellenlänge (typischerweise etwa 1064 Nanometer) im Vergleich zu CO2-Lasern (die bei etwa 10.600 Nanometern emittieren). Die kürzere Wellenlänge von Faserlasern ermöglicht eine bessere Absorption in bestimmten Materialien, insbesondere in Metallen, was zu schnelleren Schnittgeschwindigkeiten und höherer Effizienz führt.

  • Schnittgeschwindigkeit

Aufgrund der höheren Absorptionsrate der Faserlaserwellenlänge in Metallen bieten Faserlaserschneidanlagen im Allgemeinen höhere Schneidgeschwindigkeiten als CO2-Laserschneidanlagen. Daher eignen sich Faserlaser besonders gut für industrielle Anwendungen, bei denen es auf hohe Produktivität ankommt.

  • Stromverbrauch

Faserlaserschneidmaschinen sind energieeffizienter als CO2-Laser. Faserlaser können die gleiche oder eine höhere Schneidleistung erbringen und verbrauchen dabei deutlich weniger Strom. Diese Energieeffizienz kann zu Kosteneinsparungen über die gesamte Lebensdauer der Maschine führen.

  • Wartung

Faserlaserschneidmaschinen sind im Vergleich zu CO2-Lasern in der Regel weniger wartungsintensiv. CO2-Laser haben Verbrauchskomponenten, darunter Gasgemische und Optiken, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen. Faserlaser hingegen haben eine längere Lebensdauer und erfordern weniger Wartungsmaßnahmen.

  • Materialverträglichkeit

Sowohl Faserlaser als auch CO2-Laser können zwar eine Vielzahl von Materialien schneiden, sind aber in unterschiedlichen Bereichen besonders leistungsfähig. Faserlaser eignen sich aufgrund ihrer hohen Absorptionsraten in Metallen (wie Stahl, Aluminium und Kupfer) besonders gut für das Schneiden dieser Materialien. CO2-Laser hingegen sind vielseitiger und können eine Vielzahl von Materialien schneiden, darunter Kunststoffe, Holz, Gewebe, Glas und vieles mehr.

  • Anfängliche Kosten

Im Allgemeinen sind die Anschaffungskosten von Faserlaserschneidmaschinen höher als die von CO2-Lasern. Dieser Kostenunterschied wird jedoch häufig durch die niedrigeren Betriebs- und Wartungskosten von Faserlasern im Laufe der Zeit ausgeglichen.

Die Entscheidung zwischen einer Faserlaserschneidanlage und einer CO2-Laserschneidanlage hängt von Faktoren wie der Art der zu schneidenden Materialien, der gewünschten Schneidgeschwindigkeit, den Budgetvorgaben und den spezifischen Anwendungsanforderungen ab.

CO2-Schneiden oder Laserschneiden, welcher Schneideffekt ist besser?

Struktur der Laserausrüstung

Bei der Kohlendioxidlaser-Schneidtechnik ist Kohlendioxidgas das Medium, das den Laserstrahl erzeugt. Faserlaser hingegen arbeiten mit Dioden und Lichtwellenleitern. Bei Faserlasersystemen werden mehrere Diodenpumpen eingesetzt, um einen Laserstrahl zu erzeugen, der dann über ein flexibles Glasfaserkabel an den Laserschneidkopf weitergeleitet wird, und nicht über Spiegel. Dies hat viele Vorteile, angefangen bei der Größe des Schneidtisches. Im Gegensatz zur Gaslasertechnologie, bei der die Spiegel in einer bestimmten Entfernung angebracht werden müssen, gibt es bei der Faserlasertechnologie keine Reichweitenbeschränkung. Es ist sogar möglich, den Faserlaser neben dem Plasmaschneidkopf des Plasmaschneidetisches zu installieren, was bei der CO2-Laserschneidtechnik nicht möglich ist. Außerdem ist das System durch die Möglichkeit, die Faser zu biegen, kompakter als ein Gasschneidsystem mit gleicher Leistung.

Elektro-optische Umwandlungseffizienz

Der wohl wichtigste und bedeutendste Vorteil der Faserschneidetechnik ist ihre Energieeffizienz. Mit dem kompletten digitalen Festkörpermodul und dem einheitlichen Design des Faserlasers hat das Faserlaserschneidsystem eine höhere elektro-optische Umwandlungseffizienz als das Schneiden mit Kohlendioxidlaser.

Für jede Leistungseinheit einer CO2-Schneidanlage beträgt die tatsächliche typische Auslastung etwa 8% bis 10%. Bei Faserlaserschneidsystemen können die Anwender eine höhere Leistungseffizienz in der Größenordnung von 25% bis 30% erwarten. Mit anderen Worten: Der Gesamtenergieverbrauch des Glasfaserschneidsystems ist etwa 3 bis 5 Mal geringer als der des Kohlendioxidschneidsystems, so dass die Energieeffizienz auf mehr als 86% steigt.

Vergleich der Schnittwirkung

Faserlaser zeichnen sich durch kurze Wellenlängen aus, die die Absorption des Strahls durch das zu schneidende Material erhöhen und das Schneiden von Materialien wie Messing und Kupfer sowie von nicht leitenden Materialien ermöglichen. Ein stärker fokussierter Strahl erzeugt einen kleineren Brennfleck und eine größere Tiefenschärfe, so dass Faserlaser dünnere Materialien schnell und mittelstarke Materialien effizienter schneiden können.

Beim Schneiden von Materialien mit einer Dicke von bis zu 6 mm entspricht die Schneidgeschwindigkeit einer 1,5 kW-Faserlaserschneidanlage der einer 3 kW-Kohlendioxidlaserschneidanlage. Daher sind die Betriebskosten des Faserschneidens niedriger als die von herkömmlichen Kohlendioxidschneidsystemen.

Vergleich der Wartungskosten

In Bezug auf die Maschinenwartung ist das Faserlaserschneiden umweltfreundlicher und bequemer. Das Kohlendioxid-Gaslasersystem muss regelmäßig gewartet werden; der Spiegel muss gewartet und kalibriert werden, und der Resonator muss regelmäßig gewartet werden. Faserlaserschneidlösungen hingegen erfordern kaum Wartung. Das Kohlendioxid-Laserschneidsystem benötigt Kohlendioxid als Lasergas.

Aufgrund der Reinheit des Kohlendioxidgases wird der Resonanzraum verschmutzt und muss regelmäßig gereinigt werden. Bei einer Kohlendioxidanlage mit mehreren Kilowatt Leistung kostet dies mindestens 120.000 pro Jahr. Darüber hinaus benötigen viele CO2-Schneidanlagen Hochgeschwindigkeits-Axialturbinen, um das Lasergas zuzuführen, und die Turbinen müssen gewartet und erneuert werden.

Zusammenfassend

Obwohl die Schneidfähigkeit des Kohlendioxidlasers sehr gut ist, hat die optische Faser in Bezug auf Energieeinsparung und Kosten immer noch einen größeren Vorteil. Die wirtschaftlichen Vorteile von Glasfasern sind viel höher als die von CO2. Im zukünftigen Entwicklungstrend werden Faserlaser-Schneidemaschinen die Position von Mainstream-Geräten einnehmen.

Schlussfolgerung:

Durch die obige Einführung können wir sehen, dass im Vergleich zu CO2-Laser-Bearbeitung, Faser-Laser-Schneiden-Technologie hat mehr offensichtliche Vorteile, die nicht nur die Produktqualität verbessert, sondern auch verkürzt den Produktionszyklus, reduziert Zeit Kosten und bringt maximale Vorteile für Unternehmen.

Die Schneidvorteile und Wartungskostenvorteile von Faserlaserschneidmaschinen sind mit denen von CO2-Laserschneidmaschinen nicht vergleichbar, weshalb sich Faserlaserschneidmaschinen so schnell entwickeln. Der wirtschaftliche Nutzen von Glasfasern ist viel höher als der von CO2. Im zukünftigen Entwicklungstrend werden Faserlaserschneidmaschinen eine Mainstream-Position einnehmen.