점점 더 많은 기업가들이 광섬유 레이저 기술을 사용하는 레이저 커터를 구매하기로 선택하고 있습니다. 왜일까요? 이러한 장치는 재료와 부품을 절단하는 데 사용되는 다른 솔루션에서는 제공되지 않는 기능과 매개변수를 제공하기 때문입니다.
광섬유 레이저
광섬유 레이저는 반도체 다이오드로 펌핑되는 고체 레이저입니다. 장치의 활성 매체는 세 층으로 구성된 활성 광섬유로 만들어진 광섬유입니다:
- 가장 낮은 굴절률을 가진 광섬유의 폴리머 클래딩인 외부 층으로, 레이저 방사선이 외부로 방출되는 것을 방지합니다.
- 외부 클래딩보다 높은 굴절률을 가진 재료로 만들어진 내부 클래딩 또는 펌핑 층입니다. 이 층은 코어를 둘러싸는 거울처럼 작동하며, 그 외부 가장자리에서 빛 빔의 다중 반사는 빛이 코어로 반복적으로 전송되게 합니다. 이는 레이저 빔을 생성하고 증폭시키는 공진기를 만듭니다.
- 가장 높은 굴절률을 가지고 신호 전파를 담당하는 희토류 원소가 도핑된 내부 층인 코어입니다.
광섬유 레이저는 높은 에너지 밀도를 가진 빛 빔을 방출하여 절단 헤드에 내장된 렌즈를 사용하여 작업물 표면에 집중시킵니다. 그 결과, 초박형 초점으로 조사된 영역이 녹고 증발합니다.
절단 과정은 CNC 시스템에 의해 제어되며, 이는 평면 및 경사 절단을 가능하게 하고 매우 좁은 절단 폭으로 매우 깨끗하고 매끄러운 가장자리를 허용합니다. 기계적 팔을 장착하면 3D 절단도 가능합니다.
이전 유형의 레이저 커터와 비교하여, 광섬유 레이저는 공간을 덜 차지하고, 높은 광전 변환 비율을 가지며, 에너지 효율적이고, 환경 보호를 가능하게 하며, 우수한 빔 품질 덕분에 더 높은 효율성과 더 나은 절단 품질을 제공합니다.
매우 높은 절단 속도
광섬유 커터의 작동 속도는 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 그리고 다이오드 펌핑 고체 레이저(DPSS) 또는 CO2 레이저와 같은 오래되고 잘 알려진 레이저 기술이 있지만, 어느 것도 광섬유 레이저의 속도와 품질을 능가할 수 없습니다. 예를 들어, 동일한 전력의 CO2 레이저는 절반의 속도로 절단합니다.
높은 레이저 전력 밀도
더 작은 초점 때문에, 2kW 광섬유 레이저 빔은 초점에서 4kW CO2 레이저보다 다섯 배 더 큰 전력 밀도를 가집니다.
또한, 더 짧은 파장으로 인해 광섬유 레이저는 2.5배 더 큰 흡수율을 가집니다.
더 큰 흡수율과 더 높은 전력 밀도는 6mm 미만의 재료에서 최대 다섯 배 더 큰 절단 속도를 가능하게 합니다.
에너지 효율성
더 빠름에도 불구하고, 광섬유 레이저는 동시에 대체 솔루션보다 더 에너지 효율적입니다. 그들의 에너지 효율은 30%에 달하며 CO2 레이저보다 3배 높습니다. 이는 전체 부하에서 작업할 때 예를 들어 대기 모드의 CO2 레이저보다 적은 에너지를 소비한다는 것을 의미합니다.
또한, 광섬유 레이저 기술은 공기 냉각을 사용하며 비싸고 번거로운 냉각 장치가 필요하지 않습니다.
이는 에너지 소비 감소와 환경 보호를 가능하게 할 뿐만 아니라 시스템을 더 간단하고, 더 신뢰할 수 있으며, 더 작게 만듭니다. 그리고 대부분의 회사들이 재정적 결정을 현명하게 내려야 하고 일반적으로 여분의 공간이 없기 때문에, 컴팩트하고 효율적인 솔루션이 최선의 선택임이 입증됩니다.
긴 작업 수명
광섬유 레이저의 예상 작업 수명은 다른 레이저보다 상당히 높습니다. 실제로, 광섬유 레이저의 다이오드 모듈은 일반적으로 다른 기술보다 세 배 더 오래 작동합니다.
대부분의 다른 레이저는 약 30,000시간의 작동을 위해 설계되어 있으며, 이는 보통 약 15년의 사용에 해당합니다. 광섬유 레이저는 약 100,000시간의 예상 수명을 가지고 있으며, 이는 약 45년의 사용을 의미합니다. 질문은 회사들이 45년 후에도 여전히 같은 레이저를 사용할 것인가? 그것은 다소 의심스럽지만, 광섬유 레이저가 인상적인 투자 수익을 제공한다는 것을 인정해야 합니다.
낮은 유지 보수 및 서비스 비용
광섬유 레이저의 광섬유는 신뢰할 수 있고 실질적으로 유지 보수가 필요 없습니다. 광섬유를 통해 레이저 빔을 안내함으로써, CO2 레이저에서 사용되는 광학 거울, 진공 펌프, 팬 또는 필터와 같은 많은 움직이는 소모품이 제거되었습니다. 따라서, 위에서 언급한 100,000시간의 작동 기간 동안, 장치의 소모품 부품 교체가 예상되지 않습니다.
또한, 더 나은 절단 품질, 프로세스 반복성 및 자동화 덕분에, 광섬유 레이저는 우수한 프로세스 제어, 다용도성, 폐기물 감소 및 운영 비용의 상당한 감소를 제공합니다.