파이버 레이저 절단과 CO2 레이저 절단의 장단점 비교

1. 레이저 장비의 구조와 비교해 보세요.

이산화탄소(CO2) 레이저 절단 기술에서는 CO2 가스가 레이저 빔을 생성하는 매질입니다. 반면, 파이버 레이저는 다이오드와 광섬유 케이블을 통해 레이저 빔을 전송합니다. 파이버 레이저 시스템은 여러 개의 다이오드 펌프를 통해 레이저 빔을 생성한 후, 거울을 거치지 않고 유연한 광섬유 케이블을 통해 레이저 절단 헤드로 빔을 전송합니다.

파이버 레이저는 여러 가지 장점을 가지고 있는데, 첫째는 절단 베드의 크기입니다. 가스 레이저 기술과 달리 반사경을 특정 거리 내에 설치해야 하는 제약이 없지만, 파이버 레이저는 거리 제한이 없습니다. 또한, 파이버 레이저는 플라즈마 절단 베드의 플라즈마 절단 헤드 바로 옆에도 설치할 수 있습니다. CO2 레이저 절단 기술에서는 이러한 설치가 불가능합니다. 마찬가지로, 동일한 출력의 가스 절단 시스템과 비교했을 때, 파이버 레이저 시스템은 광섬유의 유연성 덕분에 더욱 소형화할 수 있습니다.

2. 전기광학의 변환 효율과 비교

광섬유 절단 기술의 가장 중요하고 의미 있는 장점은 에너지 효율성입니다. 광섬유 레이저는 완전한 솔리드 스테이트 디지털 모듈과 단일 설계를 통해 CO2 레이저 절단 시스템보다 높은 전기-광 변환 효율을 제공합니다. CO2 절단 시스템의 각 전원 공급 장치의 실제 일반적인 활용률은 약 8%~10%입니다. 반면 광섬유 레이저 절단 시스템은 약 25%~30%의 더 높은 전력 효율을 기대할 수 있습니다. 즉, 광섬유 절단 시스템의 전체 에너지 소비량은 CO2 절단 시스템보다 3~5배 적어 에너지 효율이 86% 이상으로 향상됩니다.

3. 절단 효과와의 대비

파이버 레이저는 짧은 파장이라는 특성을 가지고 있어 절단 재료의 빔 흡수율을 높여 황동, 구리뿐만 아니라 비전도성 재료까지 절단할 수 있습니다. 또한, 집중된 빔은 더 작은 초점과 더 깊은 초점 심도를 생성하므로 파이버 레이저는 얇은 재료를 빠르게 절단하고 중간 두께의 재료를 더욱 효율적으로 절단할 수 있습니다. 최대 6mm 두께의 재료를 절단할 때 1.5kW 파이버 레이저 절단 시스템의 절단 속도는 3kW CO2 레이저 절단 시스템과 동등합니다. 따라서 파이버 레이저 절단은 일반 CO2 절단 시스템보다 운영 비용이 저렴합니다.

4. 유지보수 비용과 비교해 보세요

기계 유지보수 측면에서 볼 때, 파이버 레이저 절단은 환경 친화적이고 편리합니다. CO2 레이저 시스템은 정기적인 유지보수가 필요합니다. 예를 들어, 반사판은 유지보수 및 교정이 필요하고, 공진 공동도 정기적으로 점검해야 합니다. 반면, 파이버 레이저 절단 솔루션은 유지보수가 거의 필요하지 않습니다. CO2 레이저 절단 시스템은 레이저 가스로 CO2를 사용합니다. 이산화탄소 가스의 순도 때문에 공진 공동이 오염될 수 있으며, 정기적인 청소가 필요합니다. 수 킬로와트급 CO2 시스템의 경우, 이 항목에 연간 최소 2만 달러의 비용이 소요됩니다. 또한, 많은 CO2 절단 시스템은 레이저 가스 공급을 위해 고속 축류 터빈을 필요로 하며, 이 터빈은 정기적인 유지보수 및 점검이 필요합니다.

5. CO2 레이저와 파이버 레이저는 어떤 재료를 절단할 수 있나요?

CO2 레이저 절단기로 작업할 수 있는 재료:

목재, 아크릴, 벽돌, 직물, 고무, 압축 목재, 가죽, 종이, 천, 목재 베니어, 대리석, 세라믹 타일, 무광택 보드, 크리스탈, 대나무 제품, 멜라민, 양극 산화 알루미늄, 마일라, 에폭시 수지, 플라스틱, 코르크, 유리 섬유 및 도색된 금속.

파이버 레이저가 사용할 수 있는 재료:

스테인리스강, 탄소강, 알루미늄, 구리, 은, 금, 탄소섬유, 텅스텐, 탄화물, 비반도체 세라믹, 폴리머, 니켈, 고무, 크롬, 유리섬유, 코팅 및 도색 금속

위의 비교를 통해 볼 때, 파이버 레이저 절단기와 CO2 절단기 중 어떤 것을 선택할지는 용도와 예산에 따라 달라집니다. 하지만 CO2 레이저 절단기의 적용 분야가 훨씬 넓음에도 불구하고, 에너지 절약과 비용 측면에서는 파이버 레이저 절단기가 여전히 더 큰 이점을 가지고 있습니다. 광섬유 레이저가 제공하는 경제적 이점은 CO2 레이저보다 훨씬 높습니다. 향후 발전 추세를 보면, 파이버 레이저 절단기는 주류 장비로서의 지위를 차지할 것으로 예상됩니다.