Εισαγωγή:
Προς το παρόν, όλες οι βιομηχανίες είναι αδιαχώριστες από τα λέιζερ. Τα λέιζερ ινών και τα λέιζερ CO2 είναι δύο διαφορετικοί τύποι λέιζερ. Έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά και εφαρμογές. Λέιζερ ινών VS λέιζερ CO2, ποια είναι η διαφορά; Αυτό το άρθρο θα σας δώσει την απάντηση.
Τι είναι μια μηχανή κοπής με λέιζερ CO2;
Ένας κόφτης CO2 είναι ένα κοινό κομμάτι του εξοπλισμού επεξεργασίας που χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα κατασκευής, τεχνών και χειροτεχνίας και πολλά άλλα. Η μηχανή κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τη δέσμη λέιζερ που εκπέμπεται από ένα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα για να κόψει, να χαράξει ή να μαρκάρει υλικά. Αφού η δέσμη λέιζερ εστιαστεί από τον φακό εστίασης, έχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και η ενέργειά της μπορεί να μετατραπεί τοπικά σε θερμική ενέργεια, παράγοντας έτσι αποτελέσματα κοπής και χάραξης στην επιφάνεια ή στο εσωτερικό του υλικού. Με τον έλεγχο της τροχιάς και της έντασης της δέσμης λέιζερ, μπορεί να επιτευχθεί ακριβής επεξεργασία των υλικών.
Τι είναι μια μηχανή κοπής με λέιζερ ινών;
Η κοπή με λέιζερ είναι μια προηγμένη και ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία κοπής στην τρέχουσα επεξεργασία υλικού. Είναι μια μέθοδος θερμικής κοπής που χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενεργειακής πυκνότητας ως «εργαλείο κοπής» για την κοπή υλικών. Η δέσμη λέιζερ με υψηλή πυκνότητα ισχύος ακτινοβολεί το τεμάχιο εργασίας έτσι ώστε το ακτινοβολημένο υλικό να φτάσει στο σημείο ανάφλεξης ή να λιώσει και να αποσυναρμολογηθεί γρήγορα. Ταυτόχρονα, το λιωμένο υλικό διοχετεύεται από την υψηλής ταχύτητας ροή αέρα ομοαξονικά με τη δοκό, ολοκληρώνοντας έτσι την κοπή του τεμαχίου εργασίας. Η μηχανή κοπής λέιζερ CNC έχει τα πλεονεκτήματα της κατασκευής ακριβείας, της επεξεργασίας ειδικού σχήματος, της ευέλικτης κοπής, της διαμόρφωσης μιας φοράς, της γρήγορης ταχύτητας, της υψηλής απόδοσης κ.λπ. Έχει λύσει πολλά προβλήματα που δεν μπορούν να επιλυθούν με συμβατικές μεθόδους στη βιομηχανική παραγωγή. σημασία.
Στη βιομηχανία επεξεργασίας μετάλλων, οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών αντικατέστησαν σταδιακά τις μηχανές κοπής με λέιζερ CO2 και τις παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας, καθιστώντας ηγετική θέση στον τομέα της επεξεργασίας λαμαρίνας. Η μηχανή κοπής με λέιζερ ινών μπορεί να εκτελέσει τόσο επίπεδη κοπή όσο και λοξότμητη κοπή με τακτοποιημένες και λείες άκρες. Είναι κατάλληλο για επεξεργασία κοπής υψηλής ακρίβειας όπως μεταλλικά φύλλα. Ταυτόχρονα, ο ρομποτικός βραχίονας μπορεί να αντικαταστήσει το εισαγόμενο λέιζερ πέντε αξόνων για τρισδιάστατη κοπή. Σε σύγκριση με τις συνηθισμένες μηχανές κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα, εξοικονομεί χώρο και κατανάλωση αερίου και έχει υψηλό ποσοστό φωτοηλεκτρικής μετατροπής. Είναι ένα νέο προϊόν εξοικονόμησης ενέργειας και προστασίας του περιβάλλοντος, και είναι επίσης ένα από τα κορυφαία τεχνικά προϊόντα παγκοσμίως.
Fiber Laser VS CO2 Laser, ποια είναι η διαφορά;
Όταν πρόκειται για μηχανές κοπής με λέιζερ, η επιλογή μεταξύ ενός laser ινών και ενός λέιζερ CO2 εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.
Ακολουθούν οι βασικές διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων μηχανών κοπής λέιζερ:
-
Πηγή λέιζερ
Οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών χρησιμοποιούν μια πηγή λέιζερ στερεάς κατάστασης, η οποία αποτελείται από ένα καλώδιο οπτικών ινών εμποτισμένο με στοιχεία σπάνιων γαιών. Οι μηχανές κοπής με λέιζερ CO2, όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιούν μια πηγή λέιζερ αερίου που βασίζεται σε ένα μείγμα διοξειδίου του άνθρακα, αζώτου και ηλίου.
-
Μήκος κύματος
Τα λέιζερ ινών έχουν μικρότερο μήκος κύματος (συνήθως περίπου 1064 νανόμετρα) σε σύγκριση με τα λέιζερ CO2 (τα οποία εκπέμπουν περίπου 10.600 νανόμετρα). Το μικρότερο μήκος κύματος των λέιζερ ινών επιτρέπει καλύτερη απορρόφηση σε ορισμένα υλικά, ειδικά μέταλλα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερες ταχύτητες κοπής και υψηλότερη απόδοση.
-
Ταχύτητα κοπής
Λόγω του υψηλότερου ρυθμού απορρόφησης του μήκους κύματος λέιζερ ινών στα μέταλλα, οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών προσφέρουν γενικά μεγαλύτερες ταχύτητες κοπής σε σύγκριση με τις μηχανές κοπής με λέιζερ CO2. Αυτό καθιστά τα λέιζερ ινών ιδιαίτερα κατάλληλα για βιομηχανικές εφαρμογές όπου η υψηλή παραγωγικότητα είναι απαραίτητη.
-
Κατανάλωση ρεύματος
Οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών είναι πιο ενεργειακά αποδοτικές από τα λέιζερ CO2. Τα λέιζερ ινών μπορούν να παρέχουν την ίδια ή μεγαλύτερη ισχύ κοπής ενώ καταναλώνουν σημαντικά λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η ενεργειακή απόδοση μπορεί να οδηγήσει σε εξοικονόμηση κόστους κατά τη διάρκεια ζωής του μηχανήματος.
-
Συντήρηση
Οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών απαιτούν συνήθως λιγότερη συντήρηση σε σύγκριση με τα λέιζερ CO2. Τα λέιζερ CO2 έχουν αναλώσιμα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων μιγμάτων αερίων και οπτικών, που χρειάζονται τακτική αντικατάσταση. Τα λέιζερ ινών, από την άλλη πλευρά, έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και απαιτούν λιγότερες διαδικασίες συντήρησης.
-
Συμβατότητα υλικού
Ενώ τόσο τα λέιζερ ινών όσο και τα λέιζερ CO2 μπορούν να κόψουν ένα ευρύ φάσμα υλικών, υπερέχουν σε διαφορετικούς τομείς. Τα λέιζερ ινών είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για την κοπή μετάλλων (όπως ο χάλυβας, το αλουμίνιο και ο χαλκός) λόγω των υψηλών ρυθμών απορρόφησής τους σε αυτά τα υλικά. Τα λέιζερ CO2, από την άλλη πλευρά, είναι πιο ευέλικτα και μπορούν να κόψουν αποτελεσματικά μια ποικιλία υλικών, όπως πλαστικά, ξύλο, υφάσματα, γυαλί και άλλα.
-
Αρχικό κόστος
Γενικά, οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών τείνουν να έχουν υψηλότερο αρχικό κόστος σε σύγκριση με τα λέιζερ CO2. Ωστόσο, αυτή η διαφορά κόστους συχνά αντισταθμίζεται από το χαμηλότερο κόστος λειτουργίας και συντήρησης των λέιζερ ινών με την πάροδο του χρόνου.
Η επιλογή μεταξύ μιας μηχανής κοπής με λέιζερ ινών και μιας μηχανής κοπής με λέιζερ CO2 εξαρτάται από παράγοντες όπως ο τύπος των υλικών που θα κοπούν, η επιθυμητή ταχύτητα κοπής, οι περιορισμοί προϋπολογισμού και οι συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής.
Κοπή CO2 ή κοπή με λέιζερ, ποιο αποτέλεσμα κοπής είναι καλύτερο;
Δομή εξοπλισμού λέιζερ
Στην τεχνολογία κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα, το αέριο διοξείδιο του άνθρακα είναι το μέσο που παράγει τη δέσμη λέιζερ. Ωστόσο, τα λέιζερ ινών λειτουργούν μέσω διόδων και καλωδίων οπτικών ινών. Τα συστήματα λέιζερ ινών χρησιμοποιούν πολλαπλές διοδικές αντλίες για να δημιουργήσουν μια δέσμη λέιζερ, η οποία στη συνέχεια παραδίδεται στην κεφαλή κοπής λέιζερ μέσω ενός εύκαμπτου καλωδίου οπτικών ινών, αντί για καθρέφτες για την παροχή της δέσμης. Αυτό έχει πολλά πλεονεκτήματα, ξεκινώντας από το μέγεθος του τραπεζιού κοπής. Σε αντίθεση με την τεχνολογία λέιζερ αερίου, όπου οι καθρέφτες πρέπει να τοποθετούνται σε μια συγκεκριμένη απόσταση, η τεχνολογία λέιζερ ινών δεν έχει περιορισμό εμβέλειας. Είναι ακόμη δυνατό να εγκαταστήσετε το λέιζερ ινών δίπλα στην κεφαλή κοπής πλάσματος του τραπεζιού κοπής πλάσματος, κάτι που δεν αποτελεί επιλογή για την τεχνολογία κοπής με λέιζερ CO2. Επίσης, η ικανότητα κάμψης της ίνας καθιστά το σύστημα πιο συμπαγές σε σύγκριση με ένα ισοδύναμο σύστημα κοπής αερίου ισχύος.
Απόδοση ηλεκτρο-οπτικής μετατροπής
Πιθανώς το πιο σημαντικό και ουσιαστικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας κοπής ινών είναι η ενεργειακή της απόδοση. Με την πλήρη ψηφιακή μονάδα στερεάς κατάστασης και τον ενιαίο σχεδιασμό λέιζερ ινών, το σύστημα κοπής με λέιζερ ινών έχει υψηλότερη απόδοση ηλεκτρο-οπτικής μετατροπής από την κοπή με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα.
Για κάθε μονάδα ισχύος ενός συστήματος κοπής CO2, η πραγματική τυπική χρήση είναι περίπου 8% έως 10%. Για συστήματα κοπής με λέιζερ ινών, οι χρήστες μπορούν να αναμένουν υψηλότερη απόδοση ισχύος, της τάξης των 25% έως 30%. Με άλλα λόγια, η συνολική κατανάλωση ενέργειας του συστήματος κοπής οπτικών ινών είναι περίπου 3 έως 5 φορές μικρότερη από αυτή του συστήματος κοπής διοξειδίου του άνθρακα, επομένως η ενεργειακή απόδοση αυξάνεται σε περισσότερο από 86%.
Σύγκριση εφέ κοπής
Τα λέιζερ ινών χαρακτηρίζονται από μικρά μήκη κύματος, τα οποία αυξάνουν την απορρόφηση της δέσμης από το υλικό που κόβεται και επιτρέπουν την κοπή υλικών όπως ο ορείχαλκος και ο χαλκός καθώς και τα μη αγώγιμα υλικά. Μια πιο εστιασμένη δέσμη παράγει ένα μικρότερο εστιακό σημείο και ένα μεγαλύτερο βάθος εστίασης, έτσι ώστε τα λέιζερ ινών να μπορούν να κόβουν λεπτότερα υλικά γρήγορα και να κόβουν υλικά μεσαίου πάχους πιο αποτελεσματικά.
Όταν κόβετε υλικά πάχους έως 6 mm, η ταχύτητα κοπής ενός συστήματος κοπής με λέιζερ ινών 1,5 kW είναι ισοδύναμη με εκείνη ενός συστήματος κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα 3 kW. Επομένως, το κόστος λειτουργίας της κοπής ινών είναι χαμηλότερο από αυτό των συνηθισμένων συστημάτων κοπής διοξειδίου του άνθρακα.
Σύγκριση κόστους συντήρησης
Όσον αφορά τη συντήρηση του μηχανήματος, η κοπή με λέιζερ ινών είναι πιο φιλική και βολική προς το περιβάλλον. Το σύστημα λέιζερ αερίου διοξειδίου του άνθρακα χρειάζεται τακτική συντήρηση. ο καθρέφτης χρειάζεται συντήρηση και βαθμονόμηση και ο συντονιστής χρειάζεται τακτική συντήρηση. Οι λύσεις κοπής με λέιζερ ινών, από την άλλη πλευρά, δεν απαιτούν σχεδόν καμία συντήρηση. Το σύστημα κοπής με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα χρειάζεται διοξείδιο του άνθρακα ως αέριο λέιζερ.
Λόγω της καθαρότητας του αερίου διοξειδίου του άνθρακα, η κοιλότητα συντονισμού θα μολυνθεί και θα πρέπει να καθαρίζεται τακτικά. Για ένα σύστημα διοξειδίου του άνθρακα πολλών κιλοβάτ, αυτό κοστίζει τουλάχιστον 120.000 ετησίως. Επιπλέον, πολλές περικοπές CO2 απαιτούν αξονικούς στρόβιλους υψηλής ταχύτητας για την παροχή του αερίου λέιζερ και οι τουρμπίνες απαιτούν συντήρηση και ανακαίνιση.
Συνοψίζω
Αν και η ικανότητα κοπής του λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα είναι πολύ ισχυρή, όσον αφορά την εξοικονόμηση ενέργειας και το κόστος, η οπτική ίνα εξακολουθεί να έχει υψηλότερο πλεονέκτημα. Τα οικονομικά οφέλη που προσφέρει η οπτική ίνα είναι πολύ υψηλότερα από αυτά του CO2. Στη μελλοντική τάση ανάπτυξης, οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών θα καταλάβουν τη θέση του κύριου εξοπλισμού.
Συμπέρασμα:
Μέσα από την παραπάνω εισαγωγή, μπορούμε να δούμε ότι σε σύγκριση με την επεξεργασία λέιζερ CO2, η τεχνολογία κοπής με λέιζερ ινών έχει πιο προφανή πλεονεκτήματα, τα οποία όχι μόνο βελτιώνουν την ποιότητα του προϊόντος, αλλά και συντομεύουν τον κύκλο παραγωγής, μειώνουν το κόστος χρόνου και αποφέρουν μέγιστα οφέλη στις επιχειρήσεις.
Τα πλεονεκτήματα κοπής και τα πλεονεκτήματα κόστους συντήρησης των μηχανών κοπής με λέιζερ ινών είναι ασύγκριτα με τις μηχανές κοπής με λέιζερ CO2, γι' αυτό και οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών αναπτύσσονται τόσο γρήγορα. Το οικονομικό όφελος που προσφέρει η οπτική ίνα είναι πολύ υψηλότερο από αυτό του CO2. Στη μελλοντική τάση ανάπτυξης, οι μηχανές κοπής με λέιζερ ινών θα καταλάβουν μια κύρια θέση.