Introduzione:
Attualmente, tutti i settori sono inseparabili dai laser. I laser a fibra e i laser a CO2 sono due tipi distinti di laser. Hanno caratteristiche e applicazioni diverse. Laser a fibra VS laser a CO2, qual è la differenza? Questo articolo ti darà la risposta.
Cos'è una macchina per il taglio laser CO2?
Un cutter CO2 è un comune pezzo di apparecchiatura di lavorazione utilizzata in una vasta gamma di produzione, arti e mestieri e altro ancora. La macchina per il taglio laser a biossido di carbonio è un dispositivo che utilizza il raggio laser emesso da un laser a biossido di carbonio per tagliare, incidere o marcare materiali. Dopo che il raggio laser è focalizzato dalla lente di focalizzazione, ha un'elevata densità di energia e la sua energia può essere convertita localmente in energia termica, producendo così effetti di taglio e incisione sulla superficie o all'interno del materiale. Controllando la traiettoria e l'intensità del raggio laser, è possibile ottenere una lavorazione precisa dei materiali.
Cos'è una macchina per il taglio laser a fibra?
Il taglio laser è un processo di taglio avanzato e ampiamente utilizzato nell'attuale lavorazione dei materiali. È un metodo di taglio termico che utilizza un raggio laser ad alta densità di energia come "utensile di taglio" per tagliare i materiali. Il raggio laser ad alta densità di potenza irradia il pezzo in modo che il materiale irradiato raggiunga il punto di accensione o si fonda e si abla rapidamente. Allo stesso tempo, il materiale fuso viene soffiato via dal flusso d'aria ad alta velocità coassiale al raggio, completando così il taglio del pezzo. La macchina per il taglio laser CNC presenta i vantaggi della produzione di precisione, lavorazione di forme speciali, taglio flessibile, formatura una tantum, velocità elevata, elevata efficienza, ecc. Ha risolto molti problemi che non possono essere risolti con metodi convenzionali nella produzione industriale. importanza.
Nel settore della lavorazione dei metalli, le macchine per il taglio laser a fibra hanno gradualmente sostituito le macchine per il taglio laser a CO2 e i metodi di lavorazione tradizionali, diventando leader nel campo della lavorazione della lamiera. La macchina per il taglio laser a fibra può eseguire sia il taglio piano che il taglio smussato con bordi puliti e lisci. È adatta per lavorazioni di taglio ad alta precisione come lamiere. Allo stesso tempo, il braccio robotico può sostituire il laser a cinque assi importato per il taglio tridimensionale. Rispetto alle normali macchine per il taglio laser ad anidride carbonica, consente di risparmiare spazio e consumo di gas e ha un elevato tasso di conversione fotoelettrica. È un nuovo prodotto di risparmio energetico e protezione ambientale ed è anche uno dei prodotti tecnici leader al mondo.
Laser a fibra VS laser a CO2: qual è la differenza?
Quando si tratta di macchine per il taglio laser, la scelta tra un laser a fibra e un laser a CO2 dipende da diversi fattori.
Ecco le principali differenze tra questi due tipi di macchine per il taglio laser:
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Sorgente laser
Le macchine per il taglio laser a fibra utilizzano una sorgente laser a stato solido, che consiste in un cavo in fibra ottica drogato con elementi di terre rare. Le macchine per il taglio laser a CO2, come suggerisce il nome, utilizzano una sorgente laser a gas che si basa su una miscela di anidride carbonica, azoto ed elio.
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Lunghezza d'onda
I laser a fibra hanno una lunghezza d'onda più corta (tipicamente circa 1064 nanometri) rispetto ai laser a CO2 (che emettono a circa 10.600 nanometri). La lunghezza d'onda più corta dei laser a fibra consente un migliore assorbimento in determinati materiali, in particolare i metalli, con conseguenti velocità di taglio più elevate e maggiore efficienza.
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Velocità di taglio
Grazie al più alto tasso di assorbimento della lunghezza d'onda del laser a fibra nei metalli, le macchine per il taglio laser a fibra offrono generalmente velocità di taglio più elevate rispetto alle macchine per il taglio laser a CO2. Ciò rende i laser a fibra particolarmente adatti per applicazioni industriali in cui è essenziale un'elevata produttività.
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Consumo energetico
Le macchine per il taglio laser a fibra sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai laser a CO2. I laser a fibra possono fornire la stessa o maggiore potenza di taglio consumando significativamente meno elettricità. Questa efficienza energetica può comportare risparmi sui costi per tutta la durata della macchina.
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Manutenzione
Le macchine per il taglio laser a fibra solitamente richiedono meno manutenzione rispetto ai laser a CO2. I laser a CO2 hanno componenti consumabili, tra cui miscele di gas e ottiche, che necessitano di sostituzione regolare. I laser a fibra, d'altro canto, hanno una durata maggiore e richiedono meno procedure di manutenzione.
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Compatibilità dei materiali
Sebbene sia i laser a fibra che quelli a CO2 possano tagliare un'ampia gamma di materiali, eccellono in aree diverse. I laser a fibra sono particolarmente adatti per tagliare metalli (come acciaio, alluminio e rame) grazie ai loro alti tassi di assorbimento in questi materiali. I laser a CO2, d'altro canto, sono più versatili e possono tagliare efficacemente una varietà di materiali tra cui plastica, legno, tessuti, vetro e altro ancora.
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Costo iniziale
In generale, le macchine per il taglio laser a fibra tendono ad avere un costo iniziale più elevato rispetto ai laser a CO2. Tuttavia, questa differenza di costo è spesso compensata dai minori costi operativi e di manutenzione dei laser a fibra nel tempo.
La scelta tra una macchina per il taglio laser a fibra e una macchina per il taglio laser a CO2 dipende da fattori quali il tipo di materiali da tagliare, la velocità di taglio desiderata, i vincoli di budget e i requisiti specifici dell'applicazione.
Taglio CO2 o taglio laser: quale effetto di taglio è migliore?
Struttura dell'apparecchiatura laser
Nella tecnologia di taglio laser ad anidride carbonica, il gas di anidride carbonica è il mezzo che produce il raggio laser. Tuttavia, i laser a fibra funzionano tramite diodi e cavi in fibra ottica. I sistemi laser a fibra utilizzano più pompe a diodi per generare un raggio laser, che viene poi trasmesso alla testa di taglio laser tramite un cavo in fibra ottica flessibile, anziché specchi per trasmettere il raggio. Ciò presenta numerosi vantaggi, a partire dalle dimensioni del tavolo di taglio. A differenza della tecnologia laser a gas, in cui gli specchi devono essere posizionati entro una certa distanza, la tecnologia laser a fibra non ha limitazioni di portata. È persino possibile installare il laser a fibra accanto alla testa di taglio al plasma del tavolo di taglio al plasma, il che non è un'opzione per la tecnologia di taglio laser a CO2. Inoltre, la capacità di piegare la fibra rende il sistema più compatto rispetto a un sistema di taglio a gas di potenza equivalente.
Efficienza di conversione elettro-ottica
Probabilmente il vantaggio più importante e significativo della tecnologia di scissione delle fibre è la sua efficienza energetica. Con il modulo digitale allo stato solido completo e il design singolo del laser a fibra, il sistema di taglio laser a fibra ha un'efficienza di conversione elettro-ottica superiore rispetto al taglio laser a biossido di carbonio.
Per ogni unità di potenza di un sistema di taglio a CO2, l'effettivo utilizzo tipico è di circa 8% a 10%. Per i sistemi di taglio laser a fibra, gli utenti possono aspettarsi un'efficienza energetica maggiore, nell'ordine di 25% a 30%. In altre parole, il consumo energetico complessivo del sistema di taglio a fibra ottica è circa da 3 a 5 volte inferiore a quello del sistema di taglio a anidride carbonica, quindi l'efficienza energetica è aumentata a più di 86%.
Confronto dell'effetto di taglio
I laser a fibra sono caratterizzati da lunghezze d'onda corte, che aumentano l'assorbimento del raggio da parte del materiale da tagliare e consentono il taglio di materiali come ottone e rame, nonché materiali non conduttivi. Un raggio più focalizzato produce un punto focale più piccolo e una maggiore profondità di messa a fuoco, quindi i laser a fibra possono tagliare rapidamente materiali più sottili e tagliare materiali di medio spessore in modo più efficiente.
Quando si tagliano materiali fino a 6 mm di spessore, la velocità di taglio di un sistema di taglio laser a fibra da 1,5 kW è equivalente a quella di un sistema di taglio laser a biossido di carbonio da 3 kW. Pertanto, il costo operativo del taglio a fibra è inferiore a quello dei normali sistemi di taglio a biossido di carbonio.
Confronto dei costi di manutenzione
In termini di manutenzione della macchina, il taglio laser a fibra è più ecologico e conveniente. Il sistema laser a gas di anidride carbonica necessita di manutenzione regolare; lo specchio necessita di manutenzione e calibrazione e il risonatore necessita di manutenzione regolare. Le soluzioni di taglio laser a fibra, d'altro canto, richiedono pochissima manutenzione. Il sistema di taglio laser a anidride carbonica necessita di anidride carbonica come gas laser.
A causa della purezza del gas di anidride carbonica, la cavità risonante sarà inquinata e dovrà essere pulita regolarmente. Per un sistema di anidride carbonica multi-kilowatt, questo costa almeno 120.000 all'anno. Inoltre, molti tagli di CO2 richiedono turbine assiali ad alta velocità per fornire il gas laser e le turbine richiedono manutenzione e ristrutturazione.
Riassumere
Sebbene la capacità di taglio del laser ad anidride carbonica sia molto forte, in termini di risparmio energetico e costi, la fibra ottica ha ancora un vantaggio maggiore. I vantaggi economici apportati dalla fibra ottica sono molto più elevati di quelli della CO2. Nella futura tendenza di sviluppo, le macchine da taglio laser a fibra occuperanno la posizione delle apparecchiature tradizionali.
Conclusione:
Attraverso l'introduzione di cui sopra, possiamo vedere che rispetto alla lavorazione laser CO2, la tecnologia di taglio laser a fibra presenta vantaggi più evidenti, che non solo migliorano la qualità del prodotto, ma accorciano anche il ciclo di produzione, riducono i tempi e i costi e apportano i massimi benefici alle aziende.
I vantaggi di taglio e i vantaggi sui costi di manutenzione delle macchine per il taglio laser a fibra sono incomparabili alle macchine per il taglio laser a CO2, motivo per cui le macchine per il taglio laser a fibra si sviluppano così rapidamente. Il vantaggio economico apportato dalla fibra ottica è molto più elevato di quello della CO2. Nella futura tendenza di sviluppo, le macchine per il taglio laser a fibra occuperanno una posizione dominante.