Ventajas de las máquinas de corte de fibra óptica y de las máquinas de corte por láser de CO2
En la tecnología de corte por láser de CO2, el gas dióxido de carbono es el medio que genera los rayos láser. Sin embargo, los láseres de fibra se suministran mediante diodos y cables de fibra óptica. En lugar de transmitir un rayo a través de un reflector, los sistemas de láser de fibra generan un rayo láser a través de múltiples bombas de diodos y luego lo transmiten al cabezal de corte láser a través de un cable óptico flexible. Los sistemas láser de fibra tienen muchas ventajas, empezando por el reducido tamaño de la mesa de corte. La tecnología láser de fibra es diferente de la tecnología láser de gas. El reflector de la tecnología láser de gas debe establecerse dentro de una distancia determinada, mientras que la tecnología láser de fibra no tiene límite de distancia. Incluso es posible instalar un láser de fibra junto al cabezal de corte por plasma de una cortadora de plasma, lo que no es posible con la tecnología de corte por láser de CO2. Asimismo, la capacidad de curvatura de la fibra hace que el sistema sea más compacto en comparación con sistemas de corte con gas de la misma potencia.
2. Comparación de la eficiencia de conversión electroóptica
La ventaja más importante y significativa de la tecnología de corte de fibra óptica debería ser su eficiencia energética. Basándose en el módulo digital de estado sólido completo del láser de fibra y en su diseño único, el sistema de corte por láser de fibra tiene una mayor eficiencia de conversión electroóptica que el corte por láser de dióxido de carbono. Para una sola unidad de suministro de energía de un sistema de corte de CO2, la tasa de utilización típica real es de aproximadamente 8% a 10%. Para los sistemas de corte por láser de fibra, los usuarios pueden esperar una mayor eficiencia energética, alrededor del 25% al 30%. En otras palabras, el consumo total de energía de un sistema de corte de fibra óptica es aproximadamente de 3 a 5 veces mayor que el de un sistema de corte de CO2, lo que resulta en un aumento de la eficiencia energética de más del 86%.
3. Comparación de efectos de corte
La longitud de onda más corta del láser de fibra puede aumentar la tasa de absorción del haz por el material que se está cortando, por lo que puede cortar materiales como latón y cobre y materiales no conductores. Un haz más enfocado crea un punto de enfoque más pequeño y una profundidad de enfoque más profunda, por lo que los láseres de fibra pueden cortar materiales más delgados rápidamente y materiales de espesor medio de manera más eficiente. La velocidad de corte de un sistema de corte por láser de fibra de 1,5 kW es comparable a la de un sistema de corte por láser de CO2 de 3 kW al cortar materiales de hasta 6 mm de espesor. Dado que los costos operativos de la escisión de fibra óptica son más bajos que los de los sistemas típicos de escisión de CO2, esto puede entenderse como una mayor producción a un costo comercial más bajo.
4. Comparación de costes de mantenimiento
El corte por láser de fibra es más ecológico y conveniente en términos de mantenimiento de la máquina. Los sistemas láser de gas CO2 requieren un mantenimiento regular; los espejos requieren mantenimiento y calibración, y las cavidades resonantes requieren un mantenimiento regular. Por otro lado, las soluciones de corte por láser de fibra prácticamente no requieren mantenimiento. El sistema de corte por láser de dióxido de carbono requiere dióxido de carbono como gas láser. Debido a la pureza del gas de dióxido de carbono, la cavidad resonante puede estar contaminada y debe limpiarse con regularidad. Para un sistema de CO2 de varios kilovatios, eso cuesta al menos 20.000 dólares al año. Además, muchas reducciones de CO2 requieren turbinas axiales de alta velocidad para suministrar el gas láser, y las turbinas requieren mantenimiento y renovación.
De la comparación anterior, aunque el CO2 tiene una gran capacidad de corte, la fibra óptica aún tiene una mayor ventaja en términos de ahorro de energía y costo. El beneficio económico de la fibra óptica es mucho mayor que el del CO2. el futuro Entre las tendencias de desarrollo, las máquinas de corte por láser de fibra ocuparán el estado de equipos convencionales.
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Según el generador láser Las diferentes máquinas de corte por láser disponibles en el mercado se pueden dividir a grandes rasgos en tres tipos: máquinas de corte por láser de CO2, máquinas de corte por láser de sólidos (YAG) y máquinas de corte por láser de fibra.
El editor recibe a menudo llamadas de clientes preguntando cuáles son las diferencias entre estas tres máquinas de corte por láser y cuáles son sus ventajas y desventajas. Hoy presentaremos brevemente las características de estas tres máquinas de corte por láser:
p>La primera máquina de corte por láser de estado sólido YAG
La máquina de corte por láser de estado sólido YAG tiene las características de bajo precio y buena estabilidad, pero la eficiencia energética es generalmente baja <3%. La mayor parte de la potencia de salida actual del producto es inferior a 800 W. Debido a la pequeña energía de salida, se utiliza principalmente para perforar y cortar placas delgadas. Su rayo láser verde se puede aplicar en condiciones de pulso o de onda continua. Tiene las características de longitud de onda corta y buena convergencia. Es adecuado para procesamiento de precisión, especialmente procesamiento de agujeros bajo pulso. También se puede utilizar para corte, soldadura y fotolitografía. .
La longitud de onda del láser de la máquina de corte por láser de estado sólido YAG no es fácilmente absorbida por los no metales, por lo que no puede cortar materiales no metálicos. El problema que la máquina de corte por láser de estado sólido YAG debe resolver es mejorar la estabilidad y. vida útil de la fuente de alimentación, es decir, desarrollar una bomba óptica de gran capacidad y larga duración. Las fuentes de luz de excitación, como el uso de bombas de luz semiconductoras, pueden mejorar en gran medida la eficiencia energética.
Principales ventajas: puede cortar aluminio, cobre y la mayoría de los materiales metálicos no ferrosos que otras máquinas de corte por láser no pueden cortar. Toda la máquina es barata de comprar, de bajo costo y fácil de mantener. Las empresas nacionales han adoptado tecnologías. El precio de los repuestos y los costos de mantenimiento son bajos, el funcionamiento de toda la máquina es simple y los requisitos de calidad de operación y mantenimiento de los trabajadores no son altos.
Principales deficiencias y defectos: Sólo puede cortar materiales por debajo de 8 mm, y la eficiencia de corte es bastante baja
Principal posicionamiento en el mercado: Corte de 8 mm, principalmente para uso propio de pequeñas y medianas empresas. empresas de tamaño grande y los requisitos de procesamiento no son especiales. Es utilizado por la mayoría de los usuarios en la fabricación de chapa metálica, fabricación de electrodomésticos, fabricación de utensilios de cocina, adornos decorativos, publicidad y otras industrias, y reemplaza gradualmente los equipos de procesamiento tradicionales como el corte de alambre, punzonado CNC, agua. corte y plasma de baja potencia. Equipos de procesamiento tradicionales como el plasma de baja potencia.
El segundo tipo de máquina cortadora por láser de fibra
Debido a que la máquina cortadora por láser de fibra se puede transmitir a través de fibra óptica, tiene una flexibilidad sin precedentes, mayores puntos de falla, fácil mantenimiento y alta velocidad. , por lo que puede cortar menos de 4 mm. La máquina cortadora de fibra tiene grandes ventajas al cortar placas delgadas, pero debido a la influencia de la longitud de onda del láser de estado sólido, su calidad es pobre al cortar placas más gruesas. La longitud de onda de la máquina de corte por láser de fibra es de 1,06 um, que no es fácilmente absorbida por los metales no metálicos, por lo que no puede cortar materiales no metálicos. La tasa de conversión fotoeléctrica de los láseres de fibra llega a más del 25%. En términos de consumo de energía y sistemas de enfriamiento de soporte, los láseres de fibra tienen ventajas obvias. Según las normas de seguridad internacionales, los niveles de peligro del láser se dividen en 4 niveles. Los láseres de fibra son el nivel más peligroso debido a su longitud de onda corta, que puede causar daños a los ojos humanos. Por razones de seguridad, el procesamiento con láser de fibra requiere un entorno completamente cerrado.
Principales ventajas: alta tasa de conversión fotoeléctrica, bajo consumo de energía, puede cortar placas de acero inoxidable y placas de acero al carbono dentro de 12 mm, es la máquina de corte por láser más rápida para cortar placas delgadas entre las tres máquinas, con pequeños espacios de corte y alta calidad puntual. Bueno para cortes finos.
Principales deficiencias: la mayoría de las tecnologías clave de los láseres de fibra están en manos de uno o dos fabricantes en Europa y Estados Unidos, por lo que la mayoría de las máquinas son costosas y la mayoría de las máquinas tienen un precio de 15.000 yuanes y baja potencia. El precio es básicamente de unos 500.000 yuanes. Al cortar, la hendidura de fibra es muy delgada y consume mucho aire (especialmente cuando se corta con nitrógeno). Máquinas para cortar materiales altamente reflectantes como placas de aluminio y placas de cobre. Y es muy lento al cortar placas gruesas.
Principal posicionamiento en el mercado: El corte de 12 mm, especialmente el procesamiento de alta precisión de placas delgadas, está dirigido principalmente a fabricantes con mayores requisitos de precisión y eficiencia. Se estima que con la aparición de máquinas de corte por láser de fibra de 5000W y. Como se mencionó anteriormente, eventualmente reemplazará a la mayoría de ellos en el mercado de máquinas de corte por láser de CO2 de alta potencia.
El tercer tipo de máquina de corte por láser de CO2
La máquina de corte por láser de CO2 puede cortar de manera estable acero al carbono dentro de 20 mm, acero inoxidable dentro de 10 mm y aleación de aluminio por debajo de 8 mm. La longitud de onda del láser de CO2 es de 10,6 um, que es fácilmente absorbida por metales no metálicos y puede cortar materiales no metálicos como madera, acrílico, PP y vidrio orgánico con alta calidad. Sin embargo, la tasa de conversión fotoeléctrica del láser de CO2 es baja. . La máquina de corte por láser de CO2 está equipada con una boquilla que sopla oxígeno, aire comprimido o gas inerte N2 en la salida del haz para aumentar la velocidad de corte y la suavidad del mismo. Para mejorar la estabilidad y la vida útil de la fuente de alimentación, el problema de estabilidad de la descarga de los láseres de alta potencia se resuelve para los láseres de gas CO2. Según las normas de seguridad internacionales, los niveles de peligro del láser se dividen en 4 niveles y los láseres de CO2 pertenecen al nivel menos peligroso.
Principales ventajas: alta potencia, generalmente entre 2000 y 4000 W, puede cortar acero inoxidable de tamaño completo, acero al carbono y otros materiales convencionales dentro de 25 mm, así como placas de aluminio dentro de 4 mm y placas de aluminio dentro de 60 mm. Tableros acrílicos, tableros de material de madera, tableros de PVC y es muy rápido al cortar tableros finos. Además, debido a que el láser de CO2 emite luz láser continua, su sección de corte tiene el mejor y más suave efecto entre las tres máquinas de corte por láser.
Principales desventajas y deficiencias: dado que la mayoría de las tecnologías clave de los láseres de CO2 están en manos de fabricantes europeos y americanos, la mayoría de las máquinas son caras, la mayoría de las cuales cuestan más de 2 millones, y los accesorios y consumibles están relacionados, el costo de mantenimiento es extremadamente alto, el costo operativo en el uso real también es muy alto y el consumo de gas durante el corte es muy grande.
Posicionamiento principal en el mercado: corte y procesamiento de placas de espesor medio de 6-25 mm, principalmente para empresas grandes y medianas y algunas empresas de procesamiento y corte por láser de subcontratación pura. láser y el alto consumo de energía del host y otros factores insuperables En los últimos años, su mercado se ha visto muy afectado por las máquinas de corte por láser de estado sólido y las máquinas de corte por láser de fibra. Se estima que debido a un mayor desarrollo. de láseres en el futuro, en última instancia se estima que después de un mayor desarrollo de los láseres en el futuro, eventualmente las máquinas de corte por láser de dióxido de carbono serán reemplazadas por máquinas de corte por láser de fibra.
En el proceso de evaluación de las máquinas de corte por láser, los clientes deben elegir diferentes equipos de corte según sus propias necesidades y propósitos de corte.