برش لیزر فیبر در مقابل برش لیزر CO2: مزایا و معایب

۱. مقایسه از ساختار تجهیزات لیزر

در فناوری برش لیزر دی اکسید کربن (CO2)، گاز CO2 واسطه‌ای است که پرتو لیزر را تولید می‌کند. با این حال، لیزرهای فیبری از طریق دیودها و کابل‌های فیبر نوری منتقل می‌شوند. سیستم لیزر فیبری، پرتو لیزر را از طریق چندین پمپ دیودی تولید می‌کند و سپس آن را به جای انتقال پرتو از طریق آینه، از طریق یک کابل فیبر نوری انعطاف‌پذیر به سر برش لیزر منتقل می‌کند.

این روش مزایای زیادی دارد، اولین مزیت آن اندازه تخت برش است. برخلاف فناوری لیزر گازی، بازتابنده باید در فاصله مشخصی تنظیم شود، هیچ محدودیتی در برد وجود ندارد. علاوه بر این، لیزر فیبر حتی می‌تواند در کنار سر برش پلاسمای تخت برش پلاسما نصب شود. چنین گزینه‌ای برای فناوری برش لیزر CO2 وجود ندارد. به طور مشابه، در مقایسه با سیستم برش گازی با همان قدرت، سیستم لیزر فیبر به دلیل قابلیت خم شدن فیبر، جمع و جورتر است.

۲. مقایسه از راندمان تبدیل الکترواپتیک

مهمترین و معنادارترین مزیت فناوری برش فیبر باید راندمان انرژی آن باشد. با ماژول دیجیتال حالت جامد کامل لیزر فیبر و طراحی واحد، سیستم برش لیزر فیبر راندمان تبدیل الکترواپتیکی بالاتری نسبت به برش لیزر CO2 دارد. برای هر واحد منبع تغذیه سیستم برش CO2، میزان استفاده عمومی واقعی حدود 8 تا 10 درصد است. برای سیستم‌های برش لیزر فیبر، کاربران می‌توانند راندمان انرژی بالاتری، حدود 25 تا 30 درصد، انتظار داشته باشند. به عبارت دیگر، مصرف کلی انرژی سیستم برش فیبر حدود 3 تا 5 برابر کمتر از سیستم برش CO2 است که راندمان انرژی را به بیش از 86 درصد بهبود می‌بخشد.

۳. تضاد ناشی از اثر برش

لیزر فیبری دارای ویژگی‌های طول موج کوتاه است که جذب ماده برش را توسط پرتو بهبود می‌بخشد و امکان برش موادی مانند برنج و مس و همچنین مواد غیر رسانا را فراهم می‌کند. پرتو متمرکزتر، کانون کوچکتر و عمق کانونی عمیق‌تری ایجاد می‌کند، به طوری که لیزر فیبری می‌تواند مواد نازک‌تر را به سرعت برش دهد و مواد با ضخامت متوسط ​​را مؤثرتر برش دهد. هنگام برش مواد تا ضخامت 6 میلی‌متر، سرعت برش یک سیستم برش لیزر فیبری 1.5 کیلوواتی معادل سرعت برش یک سیستم برش لیزر CO2 3 کیلوواتی است. بنابراین، هزینه عملیاتی برش فیبری کمتر از یک سیستم برش CO2 معمولی است.

۴. مقایسه از هزینه نگهداری

از نظر نگهداری دستگاه، برش لیزر فیبری سازگارتر با محیط زیست و راحت‌تر است. سیستم لیزر co2 به نگهداری منظم نیاز دارد، به عنوان مثال، بازتابنده نیاز به نگهداری و کالیبراسیون دارد و حفره رزونانس نیز به نگهداری منظم نیاز دارد. از سوی دیگر، راهکار برش لیزر فیبری به سختی به هیچ گونه نگهداری نیاز دارد. سیستم برش لیزر co2 به گاز لیزر co2 نیاز دارد. به دلیل خلوص گاز دی اکسید کربن، حفره رزونانس آلوده می‌شود و باید مرتباً تمیز شود. برای یک سیستم co2 چند کیلوواتی، این مورد حداقل 20،000 دلار آمریکا در سال هزینه خواهد داشت. علاوه بر این، بسیاری از برش‌های CO2 به توربین‌های محوری پرسرعت برای تحویل گاز لیزر نیاز دارند و توربین‌ها نیاز به نگهداری و تعمیرات اساسی دارند.

۵. لیزرهای CO2 و لیزرهای فیبری چه موادی را می‌توانند برش دهند؟

موادی که برش دهنده‌های لیزر CO2 می‌توانند با آنها کار کنند:

چوب، اکریلیک، آجر، پارچه، لاستیک، پرس بورد، چرم، کاغذ، پارچه، روکش چوب، سنگ مرمر، کاشی و سرامیک، تخته مات، کریستال، محصولات بامبو، ملامین، آلومینیوم آنودایز شده، مایلار، رزین اپوکسی، پلاستیک، چوب پنبه، فایبرگلاس و فلزات رنگ شده.

موادی که لیزر فیبری می‌تواند با آنها کار کند:

فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی، آلومینیوم، مس، نقره، طلا، فیبر کربن، تنگستن، کاربید، سرامیک‌های غیر نیمه هادی، پلیمرها، نیکل، لاستیک، کروم، فایبرگلاس، فلز روکش‌دار و رنگ‌شده

با توجه به مقایسه فوق، انتخاب دستگاه برش لیزر فیبری یا دستگاه برش CO2 به کاربرد و بودجه شما بستگی دارد. اما از سوی دیگر، اگرچه زمینه کاربرد برش لیزر CO2 بسیار بزرگتر است، برش لیزر فیبری همچنان از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هزینه، مزیت بالاتری دارد. مزایای اقتصادی فیبر نوری بسیار بیشتر از CO2 است. در روند توسعه آینده، دستگاه برش لیزر فیبری جایگاه تجهیزات اصلی را به خود اختصاص خواهد داد.