Het bekijken van het snijproces met een fiberlaser is een geweldige ervaring, aangezien snijmachines vaak met zulke hoge snelheden werken dat ze meer op printers lijken dan op metaalsnijmachines. Dit is mogelijk geworden omdat moderne technologische oplossingen die in voedingssystemen worden gebruikt, snijmachines in staat stellen om te bewegen met snelheden die vaak hoger zijn dan 250 m/min.
De voedingssnelheid zelf vertaalt zich echter niet direct in apparaatefficiëntie. Deze laatste hangt af van andere factoren - bijvoorbeeld het laservermogen. Als dit te laag is, zal de snijsnelheid gewoon klein zijn. Aan de andere kant zal een lage dynamiek van de snijmachine een snelle projectuitvoering verhinderen, zelfs met een hoog laservermogen, en handmatige plaatvervanging zal betekenen dat een krachtige en snelle snijmachine stilstaat in afwachting van de volgende snijprocessen.
Laservermogen
Het hoogste vermogen van momenteel beschikbare fiberlasers bereikt 15 kW, terwijl het slechts enkele jaren geleden 6 kW was. Vermogensniveaus zijn zeer hoog en lijken grenswaardes te bereiken. Vanuit puur technologisch oogpunt bestaat een dergelijke limiet echter niet - het vermogen van moderne fiberlaser lassystemen kan meer dan 100 kW bedragen [1]. Het gaat dus niet alleen om vermogen. Het probleem is momenteel het laserbundel leveringssysteem. Glasvezel snijkoppen met een vermogen van 1 tot 6 kW kunnen niet goed omgaan met de energiedichtheid van ultrahoge vermogenslasers, en veel fabrikanten hebben grote problemen met de duurzaamheid van koppen bij vermogens boven 6 kW.
Aan de andere kant kunnen apparaten die werken met een vermogen van 8, 10, 12 of 15 kW en die de betrouwbaarheid en bedrijfstijd garanderen die nodig zijn voor het werken in productiefabrieken, alleen worden aangeboden door die fiberlaser fabrikanten die aanzienlijke bedragen hebben geïnvesteerd in ontwikkeling en onderzoek, geoptimaliseerde glasvezel bundelleveringssystemen, en ook de afwezigheid van optische vervuiling hebben verzekerd. Hun machines zijn echter, om voor de hand liggende redenen, veel duurder dan snijmachines die op lagere vermogens werken.
Om deze reden bieden de meeste systemen die op de markt beschikbaar zijn, vermogens variërend van 1 tot 6 kW.
Laservermogen en materiaaltype
Bij het kiezen van een fiberlaser moet het vermogen worden afgestemd op de specifieke toepassing, d.w.z. bepalen welk type werk het zal uitvoeren en het type materiaal dat moet worden verwerkt. Lasersnijmachines kunnen worden gebruikt voor het snijden, stansen en graveren van een breed scala aan materialen, zoals: metalen, aluminium, glas, hout, plastic, acryl en vele andere.
Een andere parameter om rekening mee te houden is - afgezien van de grootte van de metalen plaat of onderdeel, dat gewoon in de snijmachine moet passen - de dikte en het type materiaal dat wordt gesneden. De algemene regel die hier geldt, is dat hoe dikker en dichter het materiaal is, hoe groter het laservermogen moet zijn om erdoorheen te snijden.
Materiaaldikte is eigenlijk de enige beperking voor lasertechnologie - fiberlasers zijn onovertroffen als het gaat om het snijden van dunne materialen. Helaas moet men voor materialen met een dikte boven 25 mm een andere technologie overwegen of een machine kopen met een vermogen groter dan 6 kW.
Als ruwe richtlijn kan worden aangenomen dat een lasersnijder met een vermogen van:
| Laservermogen | 1kW | 2kW | 3kW | 4kW | 6kW |
Het snijden van materialen met een dikte van mogelijk maakt:
| Zacht staal | 8mm | 12mm | 16mm | 20mm | 25mm |
| Roestvrij staal | 4mm | 6mm | 8mm | 10mm | 12 mm |
| Aluminium | 4mm | 6mm | 8mm | 12mm | 15mm |
Natuurlijk kunnen deze gegevens verschillen voor specifieke oplossingen, en om deze reden is het het beste om contact op te nemen met de fabrikant van de geselecteerde lasersnijder voordat u deze aanschaft.
Laten we ook niet vergeten dat laservermogen niet alleen invloed heeft op de dikte van het te snijden materiaal en de snelheid van het snijproces. Lasersnijders met hoog vermogen bieden ook een betere kwaliteit en herhaalbaarheid van het snijproces, en maken het mogelijk om kleine afwijkingen in de materiaalstructuur te negeren.
Ten slotte is het kiezen van een fiberlaser met specifiek vermogen geassocieerd met een ander basaal, zo niet het belangrijkste, aspect van de onderneming, namelijk de rentabiliteit van de productie.
Productiekosten
Door te kiezen voor een laser met hoog vermogen, krijgen we niet alleen een hogere efficiëntie maar ook een aanzienlijke toename van de productiekosten die verband houden met de hoge prijs van het apparaat zelf en de hogere kosten van de werking ervan - het verdubbelen van het vermogen verhoogt de kosten van het gebruik van de laser met 20 tot 30 procent.
Deze kosten zijn echter misschien niet zo significant als het extra vermogen een aanzienlijke vermindering van het snijproces en een verhoogde efficiëntie mogelijk maakt, aangezien ze nog steeds een fractie van de vaste kosten vertegenwoordigen, waaronder onder andere: operatorsalarissen, programmeerkosten, infrastructuurkosten, belastingen, apparatuurafschrijving (leasingtermijnen), verzending, algemene en administratieve kosten, en natuurlijk grondstofkosten.
In de meeste productiebedrijven overtreffen deze uitgaven veruit de kosten van laserbediening, want hoewel de aanschafkosten van een lasersnijder hoog zijn, verandert de situatie radicaal wanneer de machine begint te werken. De kosten van lasersnijden zijn relatief laag.
Bij het kiezen van een lasersnijder moet men kiezen voor een apparaat dat niet alleen nu aan de productiebehoeften zal voldoen, maar ook in de nabije toekomst. En omdat de lasersnijtechnologie zich de laatste jaren zeer snel heeft ontwikkeld, is het noodzakelijk om niet alleen het marktaanbod te onderzoeken en de nieuwste oplossingen te leren kennen, maar ook om eventuele twijfels met specialisten te bespreken. Een dergelijke aanpak zal het mogelijk maken om het beste apparaat te kiezen, onnodige kosten te vermijden en, wat nog belangrijker is, het concurrentievoordeel van het bedrijf te vergroten.
Rekening houdend met laservermogen en machinedynamiek, is het de moeite waard om te onthouden dat hoger vermogen sneller snijden mogelijk maakt, vooral van dikkere materialen, en grotere machinedynamiek zorgt voor een grotere werkefficiëntie, vooral in het geval van dunnere materialen. Wat betreft het laden en lossen van materiaal, kan er tijdens deze operaties geen productie worden uitgevoerd. Dus hoe sneller ze zijn, hoe beter.
Daarom moet men bij het kiezen van een fibersnijder zich richten op de drie belangrijkste factoren die van invloed zijn op de efficiëntie van een fiberlaser - laservermogen, machinedynamiek en de snelheid van materiaal laden/lossen operaties. En het laservermogen moet op passende wijze worden afgestemd op de toepassingen en verwerkte materialen.
[1] https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-19-4667