1. Confrontare la struttura dell'apparecchiatura laser
Nella tecnologia di taglio laser ad anidride carbonica (CO₂), il gas CO₂ è il mezzo che genera il raggio laser. Tuttavia, i laser a fibra vengono trasmessi tramite diodi e cavi in fibra ottica. Il sistema laser a fibra genera un raggio laser attraverso più pompe a diodo e lo trasmette alla testa di taglio laser tramite un cavo in fibra ottica flessibile, anziché attraverso uno specchio.
Presenta numerosi vantaggi, il primo dei quali è la dimensione del piano di taglio. A differenza della tecnologia laser a gas, il riflettore deve essere posizionato entro una certa distanza, senza limiti di portata. Inoltre, il laser a fibra può essere installato anche accanto alla testa di taglio al plasma del piano di taglio. Questa opzione non è disponibile per la tecnologia di taglio laser a CO2. Analogamente, rispetto a un sistema di taglio a gas di pari potenza, il sistema laser a fibra è più compatto grazie alla capacità della fibra di piegarsi.
2. Confrontare l'efficienza di conversione dell'elettro-ottica
Il vantaggio più importante e significativo della tecnologia di taglio in fibra dovrebbe essere la sua efficienza energetica. Grazie al modulo digitale a stato solido completo del laser in fibra e al design unico, il sistema di taglio laser in fibra offre un'efficienza di conversione elettro-ottica superiore rispetto al taglio laser a CO2. Per ogni alimentatore del sistema di taglio a CO2, il tasso di utilizzo effettivo generale è compreso tra l'8% e il 10%. Per i sistemi di taglio laser in fibra, gli utenti possono aspettarsi una maggiore efficienza energetica, compresa tra il 25% e il 30%. In altre parole, il consumo energetico complessivo del sistema di taglio in fibra è da 3 a 5 volte inferiore a quello del sistema di taglio a CO2, il che migliora l'efficienza energetica a oltre l'86%.
3. Contrasto dall'effetto di taglio
Il laser a fibra ha le caratteristiche di una lunghezza d'onda corta, che migliora l'assorbimento del materiale da tagliare nel fascio e consente il taglio di materiali come ottone e rame, nonché di materiali non conduttivi. Un fascio più concentrato produce un fuoco più piccolo e una maggiore profondità di fuoco, consentendo al laser a fibra di tagliare rapidamente materiali più sottili e di tagliare materiali di medio spessore in modo più efficace. Nel taglio di 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 CO2 da 3 kW. Pertanto, i costi operativi del taglio a fibra sono inferiori a quelli di un comune sistema di taglio a CO2.
4. Confrontare i costi di manutenzione
In termini di manutenzione della macchina, il taglio laser in fibra è più ecologico e conveniente. Il sistema laser a CO2 richiede una manutenzione regolare, ad esempio il riflettore necessita di manutenzione e calibrazione, e la cavità risonante necessita di manutenzione regolare. D'altra parte, la soluzione di taglio laser in fibra richiede pochissima manutenzione. Il sistema di taglio laser a CO2 richiede CO2 come gas laser. A causa della purezza dell'anidride carbonica, la cavità risonante sarà contaminata e dovrà essere pulita regolarmente. Per un sistema a CO2 multi-kilowatt, questo articolo costerà almeno 20.000 dollari all'anno. Inoltre, molti sistemi di taglio a CO2 richiedono turbine assiali ad alta velocità per l'erogazione del gas laser, e le turbine necessitano di manutenzione e revisione.
5. Quali materiali possono tagliare i laser a CO2 e i laser a fibra?
Materiali con cui possono lavorare i tagliatori laser CO2:
Legno, acrilico, mattoni, tessuto, gomma, truciolato, pelle, carta, stoffa, impiallacciatura di legno, marmo, piastrelle di ceramica, cartone opaco, cristallo, prodotti in bambù, melamina, alluminio anodizzato, Mylar, resina epossidica, plastica, sughero, fibra di vetro e metalli verniciati.
Materiali con cui può lavorare il laser a fibra:
Acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, alluminio, rame, argento, oro, fibra di carbonio, tungsteno, carburo, ceramica non semiconduttrice, polimeri, nichel, gomma, cromo, fibra di vetro, metallo rivestito e verniciato
Dal confronto precedente, la scelta tra un laser a fibra o una macchina da taglio a CO2 dipende dall'applicazione e dal budget. D'altro canto, sebbene il campo di applicazione del laser a CO2 sia molto più ampio, il laser a fibra offre comunque un vantaggio maggiore in termini di risparmio energetico e costi. I vantaggi economici della fibra ottica sono molto superiori a quelli del CO2. Nel futuro trend di sviluppo, la macchina da taglio laser a fibra occuperà lo status di apparecchiatura di uso comune.
Data di pubblicazione: 16-12-2021
