Laser de CO2 vs Laser de fibra:prós e contras

CO2 versus Laser de fibra, qual é melhor? Esta tem sido uma discussão comum nos círculos de fabricação há vários anos, pois os puristas do laser insistem que o CO2 era a melhor tecnologia e outros que promovem as novas inovações dos lasers de fibra insistem que exatamente o oposto é verdadeiro. Mas quem está certo? Qual tecnologia é melhor e como isso afeta seus resultados?

Uma pista para a resposta é a percepção de que a maioria dos fabricantes oferece CO2 e tecnologias de laser de fibra em sua oferta de produtos de máquinas. Eles fazem isso porque viram que há uma diferença marcante nas tecnologias, capacidades e, mais importante, seu desempenho em determinados materiais, espessuras e aplicações especiais. Em última análise, tudo se resume ao tipo de material que você está cortando e à espessura dele.

Em um artigo anterior, Por que o quilowatt não é o rei, descobrimos que os lasers de fibra obtêm mais energia do ressonador, ou fonte de energia, para a cabeça de corte. Eles conseguem isso por não ter que refletir o feixe de espelhos e refocalizar o feixe através de uma infinidade de lentes, mantendo assim toda a energia produzida na fonte. Os lasers de CO2, no entanto, ganham vantagem quando se trata de tipos de materiais e flexibilidade para se adaptar a uma ampla gama de materiais.

O que é um laser de fibra?

Um laser de fibra é simplesmente um termo usado para o método de entrega de fibra óptica de trazer a fonte de luz intensa e amplificada para a cabeça de corte da máquina a laser. O termo não especifica como a fonte de luz é criada (que é diferente daquela dos ressonadores de CO2). O método de entrega de feixe de fibra simplificou muito o processo de construção de um laser e, como tal, muitas máquinas chegaram ao mercado a preços bastante reduzidos.

Como funciona um laser de fibra?

A fibra recebe a fonte de luz do ressonador da máquina de corte a laser e a entrega ao cabeçote de corte que é controlado pelo CNC. Na cabeça de corte o laser é emitido pela extremidade do cabo de fibra óptica e refocado através de uma série de lentes focais em um ponto quase perfeito na superfície do material. Purgado com gases de corte como NO2 e O2 ao redor do laser, o material a ser usinado é rapidamente vaporizado no coração intenso e soprado como partículas de poeira.

O que é um laser de CO2?

Um laser de CO2 realmente se refere ao método de geração do próprio laser. Um ressonador, purgado com gases CO2 em alta velocidade (turbos ou sopradores) usou uma variedade de métodos para dividir os íons de partículas de luz (tipicamente excitação de RF ou DC) fazendo com que as partículas de luz colidissem umas com as outras e se dividissem em intervalos ainda maiores .

Como funciona um laser de CO2?

Uma vez que o ressonador de CO2 tenha criado luz suficiente, ele é fornecido de uma maneira diferente do método de fibra óptica. O feixe é entregue através de um processo de reflexão e refocalização por um caminho complicado chamado "sistema de entrega de caminho de feixe" que é purgado com "gases laz" protegidos para manter o caminho puro e limpo e livre de poeira que interferiria na entrega de a intensidade total do laser. Uma vez que o laser é refletido para a cabeça de corte, ele é refocado e emitido da mesma maneira que as máquinas de fibra, utilizando uma série de lentes para refocalizar e um escudo de gases de corte de alta velocidade para purgar o caminho usinado.

CO2 x laser de fibra:prós e contras de cada um

Vantagem do laser de CO2

• Acabamento:os lasers de CO2 geralmente produzem melhor qualidade de borda em peças de chapas de aço inoxidável e alumínio.
• Flexibilidade:os lasers de CO2 oferecem flexibilidade em uma variedade de aplicações de laser, incluindo não metais.
• Tecnologia conhecida:Como os lasers de CO2 existem há mais de 30 anos, a tecnologia e, portanto, os resultados são bastante previsíveis. Isso oferece um bom nível de garantia para um usuário.

Desvantagem Laser CO2

• Custos operacionais:Além dos espelhos, foles de lentes e las gases necessários para manter o sistema de entrega do caminho do feixe puro e limpo, os custos de consumo de energia são 70% maiores, pois o ressonador de CO2, soprador, resfriador etc exigem muito mais energia.
• Manutenção:Todos os componentes mencionados acima do sistema de entrega do caminho do feixe requerem manutenção que pode não apenas prejudicar a fabricação, mas também muito cara.
• Velocidade:Em materiais finos, um laser de CO2 simplesmente não pode competir com uma fibra. Como exemplo, um CO2 de 4KW em aço macio de 16 GA usando N2 como gás de corte tem uma velocidade de corte recomendada de apenas 260IPM, enquanto um Laser de fibra igualmente equipado tem uma velocidade de corte de aproximadamente 1.417 IPM, uma grande diferença.

Advantage FiberLaser

• Custos de investimento:À medida que a tecnologia laser de estado sólido se torna cada vez mais popular, o custo dos sistemas está diminuindo. Como exemplo, um sistema de corte a laser de fibra doméstica bem equipado pode ser adquirido a partir de menos de 300K
• Manutenção:Sem o sistema de entrega de caminho de feixe e seu uso incontável de espelhos, foles, gases molhados, o laser de fibra (especificamente o tipo ressonador de estado sólido) reduziu bastante a quantidade de manutenção necessária e, como tal, os custos associados a essa manutenção .
• Velocidade:Na corrida de Lasers de Fibra vs. Lasers de CO2 em materiais finos, simplesmente não há comparação. A fibra é o dobro para triplicar a velocidade em materiais de medição.
• Custos operacionais:Com menores requisitos de energia para o ressonador e menores requisitos de resfriamento, o consumo de energia necessário para um laser de fibra é aproximadamente 1/3 do seu primo CO2. Juntamente com menos manutenção, menos consumíveis e corte mais rápido, os custos por peça em um laser de fibra são extremamente vantajosos.

Desvantagem Laser de fibra

• Acabamento em material espesso:Uma das vantagens dos lasers de CO2 são os acabamentos obtidos em materiais mais espessos, principalmente aço inoxidável e alumínio. Embora a tecnologia do Laser de Fibra não esteja muito distante no momento da redação deste artigo, hoje o CO2 ainda é o líder nesta área.
• Flexibilidade geral:Como mencionamos anteriormente, o laser de CO2 tem mais flexibilidade para cortar uma ampla variedade de materiais, especialmente não metais. Embora a tecnologia de fibra esteja se atualizando e, de fato, possa cortar latão e cobre fora da caixa (os lasers de CO2 lutam muito com esses materiais), eles têm limites para seu uso, especialmente em aplicações não metálicas.
• Nível de tecnologia/conforto conhecido:se você estiver executando atualmente um ou mais sistemas de laser de CO2 em suas instalações, é provável que influencie muito nessa direção de tecnologia inicialmente, pois é o 'demônio' que você conhece versus aquele que você não faça.

O resultado final

A tecnologia laser de CO2 versus laser de fibra é um argumento que está desaparecendo lentamente em nossa indústria. À medida que a tecnologia do laser de fibra se torna mais antiga, engenheiros e fabricantes descobriram maneiras de emular os efeitos do laser de CO2 e, portanto, sucessos. Ao produzir a fonte de luz laser em diferentes comprimentos de onda e fornecer esse comprimento de onda por meio de um cabo de fibra óptica especificamente “sintonizado”, eles estão obtendo melhores resultados em materiais mais espessos e, como tal, eliminando rapidamente os argumentos contra a tecnologia de laser de fibra. Além disso, como o custo dos lasers de fibra está sendo drasticamente reduzido, eles estão chegando ao alcance de uma oficina de fabricação comum de pequeno a médio porte, cuja tecnologia normalmente estava fora de alcance. Esse novo recurso, protegido por custos de investimento mais baixos, promete um futuro brilhante para a Fiber.

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