Urmărirea procesului de tăiere cu laser cu fibră este o experiență uimitoare, deoarece tăietorii lucrează adesea la viteze atât de mari încât seamănă mai mult cu imprimante decât cu mașini de tăiat metal. Acest lucru a devenit posibil deoarece soluțiile tehnologice moderne utilizate în sistemele de alimentare permit tăietorilor să se miște la viteze care depășesc adesea 250 m/min.
Cu toate acestea, viteza de avans în sine nu se traduce direct în eficiența dispozitivului. Aceasta din urmă depinde de alți factori - de exemplu, puterea laserului. Dacă este prea scăzută, viteza de tăiere va fi pur și simplu mică. Pe de altă parte, dinamica scăzută a tăietorului va împiedica implementarea rapidă a proiectului chiar și cu putere mare a laserului, iar înlocuirea manuală a tablei va însemna că un tăietor puternic și rapid va sta inactiv așteptând următoarele procese de tăiere.
Puterea Laserului
Cea mai mare putere a laserelor cu fibră disponibile în prezent ajunge la 15 kW, în timp ce acum câțiva ani era de 6 kW. Nivelurile de putere sunt foarte mari și ar părea că ating valori limită. Cu toate acestea, din punct de vedere pur tehnologic, o astfel de limită nu există - puterea sistemelor moderne de sudare cu laser cu fibră poate depăși 100 kW [1]. Deci nu este vorba doar despre putere. Problema actuală este sistemul de livrare a fasciculului laser. Capetele de tăiere cu fibră optică cu putere de la 1 la 6 kW nu se descurcă bine cu densitatea energetică a laserelor de putere ultra-înaltă, iar mulți producători au probleme majore cu durabilitatea capului la puteri care depășesc 6 kW.
Pe de altă parte, dispozitivele care funcționează cu putere de 8, 10, 12 sau 15 kW și garantează fiabilitatea și timpul de funcționare necesar pentru lucrul în uzinele de producție pot fi oferite doar de acei producători de lasere cu fibră care au investit sume considerabile în dezvoltare și cercetare, au optimizat sistemele de livrare a fasciculului cu fibră optică și au asigurat și absența contaminării optice. Cu toate acestea, mașinile lor sunt, din motive evidente, mult mai scumpe decât tăietorii care funcționează la puteri mai mici.
Din acest motiv, majoritatea sistemelor disponibile pe piață oferă puteri cuprinse între 1 și 6 kW.
Puterea Laserului și Tipul de Material
La alegerea unui laser cu fibră, puterea acestuia ar trebui să fie potrivită cu aplicația specifică, adică să se determine ce tip de lucru va efectua și tipul de material care va fi procesat. Tăietorii cu laser pot fi utilizați pentru tăiere, ștanțare și gravare a unei game largi de materiale, cum ar fi: metale, aluminiu, sticlă, lemn, plastic, acrilic și multe altele.
Un alt parametru de luat în considerare este - pe lângă dimensiunea tablei de metal sau a piesei, care pur și simplu trebuie să se potrivească în tăietor - grosimea și tipul materialului care se taie. Aici se aplică regula generală că cu cât materialul este mai gros și mai dens, cu atât este necesară o putere mai mare a laserului pentru a-l tăia.
Grosimea materialului este de fapt singura limitare pentru tehnologia laser - laserele cu fibră sunt de neegalat când vine vorba de tăierea materialelor subțiri. Din păcate, pentru materialele cu o grosime peste 25 mm, ar trebui să se ia în considerare o altă tehnologie sau să se cumpere o mașină cu o putere mai mare de 6 kW.
Ca ghid aproximativ, se poate presupune că un tăietor cu laser cu o putere de:
| Puterea laserului | 1kW | 2kW | 3kW | 4kW | 6kW |
Permite tăierea materialelor cu o grosime de:
| Oțel moale | 8mm | 12mm | 16mm | 20mm | 25mm |
| Oțel inoxidabil | 4mm | 6mm | 8mm | 10mm | 12 mm |
| Aluminiu | 4mm | 6mm | 8mm | 12mm | 15mm |
Desigur, aceste date pot diferi pentru soluțiile specifice, iar din acest motiv, cel mai bine este să contactați producătorul tăietorului cu laser ales înainte de a-l achiziționa.
Să ne amintim, de asemenea, că puterea laserului afectează nu doar grosimea materialului care se taie și viteza procesului de tăiere. Tăietorii cu laser de înaltă putere oferă, de asemenea, o calitate și o repetabilitate mai bună a procesului de tăiere și permit ignorarea micilor abateri în structura materialului.
În final, alegerea unui laser cu fibră cu o putere specifică este asociată cu un alt aspect de bază, dacă nu cel mai important, al întreprinderii, care este rentabilitatea producției.
Costurile de Producție
Prin alegerea unui laser de înaltă putere, obținem nu doar o eficiență mai mare, ci și o creștere semnificativă a costurilor de producție asociate cu prețul ridicat al dispozitivului în sine și cu costul mai mare al funcționării sale - dublarea puterii crește costul de operare a laserului cu 20 până la 30 la sută.
Cu toate acestea, aceste costuri pot să nu fie atât de semnificative dacă puterea suplimentară permite o reducere semnificativă a procesului de tăiere și o creștere a eficienței, deoarece ele reprezintă în continuare o fracțiune din costurile fixe, care includ, printre altele: salariile operatorilor, costurile de programare, costurile de infrastructură, taxele, amortizarea echipamentelor (ratele de leasing), transportul, costurile generale și administrative și, desigur, costurile materiilor prime.
În majoritatea uzinelor de producție, aceste cheltuieli depășesc cu mult costul de operare a laserului, deoarece, deși costurile de achiziție a unui tăietor cu laser sunt mari, situația se schimbă radical când mașina începe să lucreze. Costurile de tăiere cu laser sunt relativ scăzute.
La alegerea unui tăietor cu laser, ar trebui să optați pentru un dispozitiv care va satisface nevoile de producție nu doar în prezent, ci și în viitorul apropiat. Și pentru că tehnologia de tăiere cu laser s-a dezvoltat foarte rapid în ultimii ani, este necesar nu doar să cercetați oferta de pe piață și să vă familiarizați cu cele mai recente soluții, ci și să discutați orice îndoieli cu specialiștii. O astfel de abordare va permite alegerea celui mai bun dispozitiv, evitarea costurilor inutile și, mai important, creșterea avantajului competitiv al companiei.
Luând în considerare puterea laserului și dinamica mașinii, merită să ne amintim că o putere mai mare permite o tăiere mai rapidă, în special a materialelor mai groase, iar o dinamică mai mare a mașinii permite o eficiență mai mare a muncii, în special în cazul materialelor mai subțiri. În ceea ce privește încărcarea și descărcarea materialului, producția nu poate fi efectuată în timpul acestor operațiuni. Deci cu cât sunt mai rapide, cu atât mai bine.
Prin urmare, la alegerea unui tăietor cu fibră, ar trebui să ne concentrăm pe cei trei factori cei mai importanți care afectează eficiența unui laser cu fibră - puterea laserului, dinamica mașinii și viteza operațiunilor de încărcare/descărcare a materialului. Iar puterea laserului ar trebui să fie potrivită corespunzător cu aplicațiile și materialele procesate.
[1] https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-19-4667