Un numero crescente di imprenditori sta optando per l'acquisto di taglierine laser che utilizzano la tecnologia laser a fibra ottica. Perché? Perché questi dispositivi offrono capacità e parametri non disponibili in altre soluzioni utilizzate per il taglio di materiali e parti.
Laser a Fibra Ottica
I laser a fibra sono laser a stato solido pompati da diodi semiconduttori. Il mezzo attivo del dispositivo è una fibra ottica costituita da fibra ottica attiva composta da tre strati:
- Lo strato esterno, che è il rivestimento polimerico della fibra con l'indice di rifrazione più basso, che protegge dall'emissione di radiazioni laser verso l'esterno.
- Il rivestimento interno, o strato di pompaggio, realizzato in un materiale con un indice di rifrazione più elevato rispetto al rivestimento esterno. Questo strato si comporta come uno specchio che circonda il nucleo, e le molteplici riflessioni del fascio di luce dal suo bordo esterno causano la trasmissione ripetitiva della luce al nucleo. Questo crea un risonatore che genera e amplifica il raggio laser.
- Il nucleo, che è lo strato interno drogato con elementi di terre rare, avente l'indice di rifrazione più elevato e responsabile della propagazione del segnale.
Il laser a fibra emette un fascio di luce ad alta densità di energia, focalizzandolo - utilizzando una lente racchiusa nella testa di taglio - sulla superficie del pezzo in lavorazione. Di conseguenza, l'area irradiata con un punto focale ultra-sottile si fonde ed evapora.
Il processo di taglio è controllato da un sistema CNC, che consente sia il taglio piatto che a smusso e permette bordi molto puliti e lisci mentre si taglia con un solco molto stretto. Dotando la taglierina di un braccio meccanico, è possibile anche il taglio 3D.
Rispetto ai tipi più vecchi di taglierine laser, i laser a fibra occupano meno spazio, hanno un elevato rapporto di conversione fotoelettrica, sono efficienti dal punto di vista energetico, consentono la protezione ambientale e offrono maggiore efficienza e migliore qualità di taglio grazie all'eccellente qualità del fascio.
Velocità di Taglio Molto Elevata
La velocità di funzionamento delle taglierine a fibra ottica consente di aumentare significativamente la produttività. E sebbene siano disponibili tecnologie laser più vecchie e ben note, come i laser a stato solido pompati a diodi (DPSS), o i laser CO2 - nessuno può battere la velocità e la qualità di un laser a fibra. Ad esempio, un laser CO2 della stessa potenza taglierà a metà della velocità.
Alta Densità di Potenza Laser
A causa del punto focale più piccolo, un raggio laser a fibra da 2kW ha una densità di potenza cinque volte maggiore nel punto focale rispetto a un laser CO2 da 4kW.
Inoltre, a causa della lunghezza d'onda più corta, i laser a fibra hanno un assorbimento 2,5 volte maggiore.
Un maggiore assorbimento e una maggiore densità di potenza consentono una velocità di taglio fino a cinque volte maggiore nei materiali con spessore inferiore a 6 mm.
Efficienza Energetica
Nonostante siano più veloci, i laser a fibra sono contemporaneamente più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle soluzioni alternative. La loro efficienza energetica raggiunge il 30% ed è 3 volte superiore a quella di un laser CO2. Ciò significa che consumano meno energia quando lavorano a pieno carico rispetto, ad esempio, a un laser CO2 in modalità standby.
Inoltre, la tecnologia laser a fibra utilizza il raffreddamento ad aria e non richiede unità di raffreddamento costose e ingombranti.
Questo non solo consente di ridurre il consumo energetico e la cura dell'ambiente, ma rende anche il sistema più semplice, più affidabile e più piccolo. E poiché la maggior parte delle aziende deve prendere decisioni finanziarie con saggezza e generalmente non ha spazio in eccesso, le soluzioni compatte ed efficienti si rivelano la migliore opzione.
Lunga Vita Lavorativa
La vita lavorativa prevista di un laser a fibra è significativamente più alta rispetto ad altri laser. In effetti, il modulo diodo in un laser a fibra tipicamente funziona tre volte più a lungo rispetto ad altre tecnologie.
La maggior parte degli altri laser è progettata per circa 30.000 ore di funzionamento, che di solito corrispondono a circa 15 anni di utilizzo. I laser a fibra hanno una durata prevista di circa 100.000 ore, il che significa circa 45 anni di utilizzo. La domanda è se le aziende utilizzeranno ancora lo stesso laser dopo 45 anni? È piuttosto dubbio, ma bisogna ammettere che i laser a fibra offrono un impressionante ritorno sull'investimento.
Bassi Costi di Manutenzione e Assistenza
Le fibre ottiche dei laser a fibra sono affidabili e praticamente esenti da manutenzione. Guidando il raggio laser attraverso la fibra, sono state eliminate molte parti consumabili mobili come specchi ottici, pompe a vuoto, ventilatori o filtri utilizzati nei laser CO2. Pertanto, nel suddetto periodo di 100.000 ore di funzionamento, non è prevista la sostituzione di parti consumabili del dispositivo.
Inoltre, grazie alla migliore qualità di taglio, alla ripetibilità del processo e all'automazione, i laser a fibra forniscono un eccellente controllo del processo, versatilità, riduzione degli sprechi e significativa riduzione dei costi operativi.