Vláknová laserová rezačka
Vláknový laserový rezací stroj je automatický rezací nástroj, ktorý používa sklenené vlákno s prvkami vzácnych zemín ako médium na získanie plechov, kovových rúr a profilov. Vláknina laserové rezačky sa používajú na strojársku výrobu, výrobu plechov, elektronických obvodov, textílií a odevov, kožených topánok a tašiek, automobilových doplnkov, hardvérových nástrojov, lekárskeho vybavenia, digitálnych produktov, nástrojov, zlatých a strieborných šperkov a remeselných darčekov.
Pros
• Vláknové lasery sa vyznačujú bezúdržbovosťou, dlhou životnosťou, vysokou stabilitou, vysokou presnosťou, vysokou rýchlosťou, vysokou kvalitou rezu, nízkou spotrebou energie a ochranou životného prostredia.
• Vláknový laserový lúč je generovaný a vedený integrálne flexibilným médiom, čo umožňuje lepšie a jednoduchšie dodanie laserového lúča do cieľového miesta.
• Vláknové lasery ponúkajú vysoký výstupný výkon v porovnaní s inými rôznymi typmi laserov.
• Vláknové lasery ponúkajú vysoký optický zisk a majú aktívne oblasti presahujúce niekoľko kilometrov.
• Optické vlákna majú vysoký pomer povrchu k objemu, čo umožňuje nepretržitý výkon v kilowattovom meradle s účinným chladením.
• Vlnovod vlákna znižuje skreslenie optickej dráhy v dôsledku tepelných problémov.
• Vláknové lasery sú relatívne kompaktnejšie ako polovodičové alebo plynové lasery (s rovnakým výkonom) a vytvárajú vysokokvalitný laserový lúč s obmedzenou difrakciou.
• Vláknové lasery ponúkajú vibračnú stabilitu, toleranciu vysokých teplôt a predĺženú životnosť pri nižších nákladoch.
Zápory
• Obyčajne sa obmedzuje na oblasť výroby kovov a je nepravdepodobné, že by spôsobil rozdiel v rezaní nekovov.
• Vláknové lasery sú relatívne drahé z hľadiska nákladov.
• Materiál z optických vlákien sa dá ľahko zlomiť.
• Vďaka tenkému jadru vlákna je energia jedného impulzu veľmi malá v porovnaní s inými typmi laserov.
Laserová rezačka YAG
Laserový rezací stroj YAG je pevný laserový rezací systém založený na ytrium hliníkovom granátovom kryštáli. Chemický vzorec ytria hliníkového granátu je Y3Al5O15, označovaný ako YAG. Rovnako ako ostatné pevnolátkové lasery sú základnými komponentmi YAG lasera pracovná látka, zdroj pumpy a rezonančná dutina.
Vzhľadom na rôzne typy aktívnych iónov dopovaných v kryštáli, rôzne čerpacie zdroje a spôsoby čerpania, rôzne štruktúry použitých rezonančných dutín a rôzne používané funkčné štrukturálne zariadenia možno YAG lasery rozdeliť do mnohých typov. Podľa tvaru výstupnej vlny sa dá rozdeliť na lasery s kontinuálnou vlnou, opakovanou frekvenciou a pulzné YAG lasery. Podľa vlnovej dĺžky lasera sa delí na 1.06μm, zdvojenie frekvencie, Ramanov posun a laditeľné YAG lasery. Podľa rôzneho dopingu ho možno rozdeliť na Nd:YAG lasery a YAG lasery dopované Ho, Tm, Er. Podľa tvaru kryštálu ho možno rozdeliť na tyčové a doskové YAG lasery. Podľa rôzneho výstupného výkonu je možné ho rozdeliť na vysokovýkonné, stredne výkonné a nízkovýkonné YAG lasery.
Laserová rezačka YAG expanduje, odráža a zaostruje pulzný laserový lúč s vlnovou dĺžkou 1.06 μm, vyžaruje a ohrieva povrch materiálu a povrchové teplo sa vedením tepla difunduje dovnútra a šírka, energia, špičkový výkon, opakovacia frekvencia a ďalšie parametre materiál okamžite roztavia a odparia, takže rezanie vopred určenej dráhy môže byť riadené CNC systémom.
Pros
• Laserový rezací stroj YAG sa vyznačuje dobrou kvalitou lúča, vysokou účinnosťou, nízkou cenou, stabilitou, bezpečnosťou, presnosťou a vysokou spoľahlivosťou. Je to ideálny presný a efektívny flexibilný rezný nástroj.
• Rýchlosť rezania je vysoká, účinnosť je vysoká, ekonomický prínos je dobrý, rovná štrbina je malá, rezná plocha je hladká a možno dosiahnuť veľký pomer hĺbky k priemeru a pomer hĺbky k šírke. Tepelná deformácia je extrémne malá a môže byť spracovaná na rôznych materiáloch, ako sú tvrdé, krehké a mäkké. Pri rezaní nie je problém s opotrebovaním a výmenou nástrojov, bez mechanických zmien a ľahko realizovateľná automatizácia a spracovanie je možné realizovať za špeciálnych podmienok. Vysoká účinnosť čerpadla, až cca 20%. So zvyšujúcou sa účinnosťou klesá tepelné zaťaženie laserového média, takže lúč sa výrazne zlepšuje. Dlhá životnosť, vysoká spoľahlivosť, malé rozmery, nízka hmotnosť, vhodné pre miniaturizované aplikácie.
Zápory
• Nízka účinnosť fotoelektrickej konverzie a vysoké náklady na používanie;
• V tyči YAG lasera počas pracovného procesu existuje vnútorný teplotný gradient, ktorý spôsobí tepelné namáhanie a tepelný efekt šošovky, čo obmedzuje ďalšie zlepšovanie priemerného výkonu a kvality lúča YAG lasera;
• Údržba YAG lasera je problematická, štruktúra je komplikovaná a cena je tiež relatívne vysoká.
• Štruktúra je zložitá, napájací zdroj má veľké rozmery a na fungovanie vyžaduje optickú dráhu.
Vlákno VS Nd: Laserový rezací stroj YAG
Vaša voľba medzi vláknovým laserom a laserovým rezacím strojom Nd:YAG závisí od vašich potrieb a materiálov, s ktorými pracujete, pretože každá z týchto technológií má určité silné a slabé stránky, vďaka čomu je vhodná na konkrétne použitie. Tu je podrobný pohľad na ich rozdiely, ktorý vám pomôže pochopiť, čo je pre danú úlohu najlepšie.
Vláknové lasery sú moderným vývojom vyrobeným s ohľadom na účinnosť, rýchlosť a nenáročnú údržbu. Toto funguje obzvlášť dobre pri rezaní kovov, ako je oceľ, hliník a meď. To je dôvod, prečo sa stal priemyselným favoritom, pokiaľ ide o obrábanie kovov. Vďaka dlhšej životnosti a nižším prevádzkovým nákladom slúžia vláknové lasery najlepšie v nepretržitom používaní a v prostrediach s vysokou produkciou.
Naproti tomu lasery Nd:YAG zvládajú širšiu škálu materiálov, ktoré sa rozširujú aj na niektoré nekovy, ako sú plasty a keramika. Na druhej strane sú vhodné pre operácie, ktoré vyžadujú najvyšší stupeň detailov s vysokou kvalitou, ako sú implantáty, nástroje a niektoré letecké zariadenia. Vyžadujú si však pravidelný servis, pretože bleskové lampy majú spotrebnú spotrebu a energetický výstup je nižší v porovnaní s vláknovými lasermi.
Tu je porovnanie vedľa seba na zdôraznenie kľúčových rozdielov:
| Vlastnosti | Fiber Laser | Nd:YAG laser |
|---|---|---|
| Laserové médium | Optické vlákno | Kryštál (Nd:YAG) |
| Účinnosť | Vysoká energetická účinnosť | Stredná účinnosť |
| použitie | Kovy: oceľ, hliník, meď, mosadz | Kovy, plasty, keramika |
| Presnosť | Vysoká, najmä na rezanie kovov | Skvelé pre zložité detaily |
| Rýchlosť | Rýchlejšie, najmä pre tenké až stredné kovy | Pomalší, vhodný na presné úlohy |
| Dĺžka života | ~ 100,000 hodín | Kratšia životnosť v dôsledku opotrebovania blesku |
| údržba | Nízka, minimálna potrebná výmena dielov | Vysoké blesky vyžadujú pravidelnú výmenu |
| Náklady | Vyššie počiatočné náklady, nižšie prevádzkové náklady | Nižšie vopred, vyššia priebežná údržba |
| stopa | Kompaktný, moderný dizajn | Väčšie, tradičnejšie nastavenie |
Vláknové lasery sú ideálne pre priemyselné odvetvia zamerané na vysokorýchlostné spracovanie kovov a nákladovú efektívnosť, ako sú automobilové a výrobné dielne. Na rozdiel od toho sú lasery Nd:YAG preferované v špecializovaných oblastiach, kde je kľúčová presnosť a všestrannosť materiálu.
Čo je pre vás lepšie?
Rozhodovanie medzi vláknovým laserom a laserovým rezacím strojom Nd:YAG závisí od vašich špecifických potrieb, materiálov a priorít. Oba stroje vynikajú v rôznych oblastiach, takže pochopenie vašich požiadaviek vám pomôže vybrať si tú správnu možnosť.
Vyberte si vláknový laser, ak:
• Primárne pracujete s kovmi, ako je oceľ, hliník, meď alebo mosadz.
• Rýchlosť a efektívnosť sú pre vaše projekty kľúčové. Vláknové lasery režú tenšie kovy rýchlejšie as menšou energiou.
• Chcete stroj nenáročný na údržbu s minimálnymi prestojmi. Vláknové lasery sú spoľahlivejšie s dlhšou životnosťou (~100,000 hodín).
• Potrebujete kompaktný stroj na priestorovo efektívne nastavenie.
Vyberte si Nd:YAG laser, ak:
• Vaše projekty zahŕňajú zložité detaily alebo mikrorezanie kovov, keramiky alebo plastov.
• Presnosť je vašou najvyššou prioritou, najmä v odvetviach, ako sú lekárske zariadenia alebo letectvo.
• Vyžadujete všestrannosť na spracovanie iných materiálov ako kovov.
• Ste ochotní investovať do pravidelnej údržby a nepotrebujete stroj na ťažké a nepretržité používanie.
Vláknové lasery sú vhodnejšie pre priemyselné obrábanie kovov a vysokorýchlostnú výrobu, zatiaľ čo lasery Nd:YAG sú ideálne pre špecializované, detailné úlohy vyžadujúce všestrannosť. Starostlivo zhodnoťte potreby svojho projektu, aby ste sa rozhodli čo najlepšie.
Ako si vybrať správnu laserovú rezačku pre vaše potreby
Správny výber laserového rezacieho stroja je pre vaše projekty zásadný z dôvodu efektívnosti, presnosti a dlhodobej hodnoty. Či už je to výber medzi vláknovým laserom a laserom Nd:YAG, správne pochopenie vašich potrieb a priorít vás dovedie k najlepšej investícii. Môžete sa rozhodnúť takto:
• Zváženie materiálu: Vláknové lasery fungujú naozaj skvele v kovoch, ako je oceľ, hliník a meď. Ak však vo všeobecnosti pracujete s plastom, keramikou a všetkými ostatnými nekovovými materiálmi, mali by ste zvoliť laser Nd: YAG.
• Zvážte rozsah a rýchlosť: Pokiaľ ide o vykonávanie úloh vysokou rýchlosťou v nepretržitej výrobe, nič neprekoná vláknové lasery. Nd: Lasery YAG sú strojmi, ktoré je vhodné použiť, ak sa vyžadujú zložité detaily a jednorazová vysoká presnosť.
• Vyhodnoťte údržbu vs. rozpočet: Vďaka nízkym nákladom na údržbu a prevádzku majú vláknové lasery tendenciu byť v priebehu času nákladovo efektívnejšie. Nd: Lasery YAG majú oveľa nižšie počiatočné náklady, ale budú vyžadovať pravidelnú údržbu vrátane výmeny blesku.
• Zvážte pracovný priestor a veľkosť: Pretože vláknové lasery sú kompaktné, sú oveľa priestorovo efektívnejšie, zatiaľ čo stroje Nd:YAG sú zvyčajne väčšie.
