1. قارن من حيث هيكل معدات الليزر
في تقنية القطع بالليزر بثاني أكسيد الكربون (CO2)، يُعد غاز ثاني أكسيد الكربون الوسيط المُولِّد لشعاع الليزر. أما ليزرات الألياف، فتُنقل عبر الثنائيات وكابلات الألياف الضوئية. يُولِّد نظام ليزر الألياف شعاع الليزر عبر مضخات ثنائية متعددة، ثم ينقله إلى رأس القطع بالليزر عبر كابل ألياف ضوئية مرن بدلاً من نقله عبر مرآة.
يتميز هذا الليزر بالعديد من المزايا، أولها حجم منصة القطع. فعلى عكس تقنية ليزر الغاز، يجب ضبط العاكس ضمن مسافة محددة، ولا يوجد حد أقصى للمدى. علاوة على ذلك، يمكن تركيب ليزر الألياف بجوار رأس القطع البلازمي لمنصة القطع البلازمي. لا يتوفر هذا الخيار في تقنية قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون. وبالمثل، بالمقارنة مع نظام قطع غازي بنفس القوة، يتميز نظام ليزر الألياف بقدرة انحناء أكبر بفضل قدرة الألياف على الانحناء.
2. قارن من كفاءة التحويل للبصريات الكهربائية
من أهم وأهم مزايا تقنية قطع الألياف كفاءة الطاقة. بفضل وحدة ليزر الألياف الرقمية المتكاملة ذات الحالة الصلبة وتصميمها المفرد، يتميز نظام قطع الألياف بالليزر بكفاءة تحويل كهروضوئية أعلى من قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون. لكل وحدة إمداد طاقة في نظام قطع ثاني أكسيد الكربون، يتراوح معدل الاستخدام الفعلي العام بين 8% و10%. أما بالنسبة لأنظمة قطع الألياف بالليزر، فيمكن للمستخدمين توقع كفاءة طاقة أعلى، تتراوح بين 25% و30%. بمعنى آخر، يقل استهلاك الطاقة الإجمالي لنظام قطع الألياف بحوالي 3 إلى 5 مرات عن استهلاك نظام قطع ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من كفاءة الطاقة إلى أكثر من 86%.
3. التباين من تأثير القطع
يتميز ليزر الألياف بطول موجي قصير، مما يُحسّن امتصاص الشعاع لمادة القطع، ويُمكّن من قطع مواد مثل النحاس الأصفر والنحاس الأصفر، بالإضافة إلى المواد غير الموصلة. يُنتج شعاع أكثر تركيزًا تركيزًا أصغر وعمق تركيز أعمق، مما يُمكّن ليزر الألياف من قطع المواد الرقيقة بسرعة أكبر، وقطع المواد متوسطة السُمك بفعالية أكبر. عند قطع مواد يصل سمكها إلى 6 مم، تُعادل سرعة قطع نظام قطع ليزر الألياف بقدرة 1.5 كيلوواط سرعة قطع نظام قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون بقدرة 3 كيلوواط. لذلك، تكون تكلفة تشغيل قطع الألياف أقل من تكلفة نظام قطع ثاني أكسيد الكربون الشائع.
4. قارن من حيث تكلفة الصيانة
فيما يتعلق بصيانة الآلات، يُعدّ القطع بليزر الألياف أكثر ملاءمة للبيئة وأكثر ملاءمة. يحتاج نظام ليزر ثاني أكسيد الكربون إلى صيانة دورية، على سبيل المثال، يحتاج العاكس إلى صيانة ومعايرة، ويحتاج تجويف الرنين إلى صيانة دورية. من ناحية أخرى، لا يتطلب حل القطع بليزر الألياف أي صيانة تقريبًا. يتطلب نظام القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون ثاني أكسيد الكربون كغاز ليزر. ونظرًا لنقاء غاز ثاني أكسيد الكربون، سيكون تجويف الرنين ملوثًا ويحتاج إلى تنظيف دوري. بالنسبة لنظام ثاني أكسيد الكربون متعدد الكيلوواط، ستبلغ تكلفة هذا المنتج 20,000 دولار أمريكي على الأقل سنويًا. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب العديد من عمليات القطع بثاني أكسيد الكربون توربينات محورية عالية السرعة لتوصيل غاز الليزر، وتحتاج التوربينات إلى صيانة وتجديد شامل.
5. ما هي المواد التي يمكن أن تقطعها أشعة الليزر ثاني أكسيد الكربون وأشعة الليزر الليفية؟
المواد التي يمكن أن تعمل معها قواطع الليزر ثاني أكسيد الكربون:
الخشب، الأكريليك، الطوب، القماش، المطاط، اللوح المضغوط، الجلد، الورق، القماش، قشرة الخشب، الرخام، بلاط السيراميك، اللوح غير اللامع، الكريستال، منتجات الخيزران، الميلامين، الألومنيوم المؤكسد، المايلر، راتنجات الإيبوكسي، البلاستيك، الفلين، الألياف الزجاجية، والمعادن المطلية.
المواد التي يمكن أن يعمل عليها ليزر الألياف:
الفولاذ المقاوم للصدأ، الفولاذ الكربوني، الألومنيوم، النحاس، الفضة، الذهب، ألياف الكربون، التنغستن، الكربيد، السيراميك غير شبه الموصل، البوليمرات، النيكل، المطاط، الكروم، الألياف الزجاجية، المعادن المطلية والمطلية
بناءً على المقارنة السابقة، يعتمد اختيار آلة قطع الألياف بالليزر أو آلة قطع ثاني أكسيد الكربون على تطبيقك وميزانيتك. من ناحية أخرى، على الرغم من اتساع نطاق استخدامات قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون، إلا أن قطع ليزر الألياف يتميز بميزة أكبر من حيث توفير الطاقة والتكلفة. فالفوائد الاقتصادية للألياف الضوئية أعلى بكثير من ثاني أكسيد الكربون. في ظل التوجهات المستقبلية، ستصبح آلات قطع ليزر الألياف من المعدات الرئيسية.
وقت النشر: ١٦ ديسمبر ٢٠٢١
