Волоконный лазерный резак
Станок для резки волоконным лазером — это автоматический режущий инструмент, в котором в качестве активной среды используется стекловолокно с редкоземельными элементами для листового металла, металлических труб и профилей. Волокно лазерные резаки используются в машиностроении, изготовлении листового металла, электронных схем, текстиля и одежды, кожаной обуви и сумок, автомобильных аксессуаров, скобяных изделий, медицинского оборудования, цифровых продуктов, инструментов, золотых и серебряных ювелирных изделий, а также сувениров ручной работы.
Плюсы
• Волоконные лазеры не требуют технического обслуживания, имеют длительный срок службы, высокую стабильность, высокую точность, высокую скорость, высокое качество резки, низкое энергопотребление и экологичность.
• Волоконный лазерный луч генерируется и направляется полностью гибкой средой, что позволяет лучше и проще доставлять лазерный луч к месту назначения.
• Волоконные лазеры обеспечивают высокую выходную мощность по сравнению с другими типами лазеров.
• Волоконные лазеры обеспечивают высокое оптическое усиление и имеют активную область, превышающую несколько километров.
• Оптические волокна имеют высокое отношение поверхности к объему, что обеспечивает непрерывную выходную мощность в киловаттном масштабе при эффективном охлаждении.
• Волновод волокна уменьшает искажение оптического пути из-за тепловых проблем.
• Волоконные лазеры относительно компактнее твердотельных или газовых лазеров (с той же выходной мощностью) и создают дифракционно-ограниченный высококачественный лазерный луч.
• Волоконные лазеры обеспечивают устойчивость к вибрации, устойчивость к высоким температурам и длительный срок службы при более низкой стоимости.
Минусы
• Обычно его применение ограничивается областью обработки металлов и вряд ли окажет влияние на резку неметаллических материалов.
• Волоконные лазеры относительно дороги с точки зрения стоимости.
• Материал оптического волокна легко сломать.
• Благодаря тонкому сердечнику волокна энергия единичного импульса очень мала по сравнению с другими типами лазеров.
YAG лазерный резак
Машина для лазерной резки YAG представляет собой систему лазерной резки твердого тела на основе кристалла иттрий-алюминиевого граната. Химическая формула иттрий-алюминиевого граната — Y3Al5O15, именуемого YAG. Как и в других твердотельных лазерах, основными компонентами YAG-лазера являются рабочее вещество, источник накачки и резонансная полость.
Из-за различных типов активных ионов, легированных в кристалле, различных источников и методов накачки, различных структур используемых резонансных полостей и различных функциональных структурных устройств, лазеры YAG можно разделить на множество типов. В зависимости от формы выходной волны их можно разделить на непрерывные, частотно-повторяющиеся и импульсные лазеры YAG. В зависимости от длины волны лазера их можно разделить на лазеры YAG с длиной волны 1.06 мкм, с удвоением частоты, с рамановским сдвигом и перестраиваемые лазеры YAG. В зависимости от различного легирования их можно разделить на лазеры Nd:YAG и лазеры YAG, легированные Ho, Tm, Er. В зависимости от формы кристалла их можно разделить на лазеры YAG в форме стержня и пластины. В зависимости от различной выходной мощности их можно разделить на лазеры YAG высокой мощности, средней мощности и лазеры YAG низкой мощности.
Лазерный резак YAG расширяет, отражает и фокусирует импульсный лазерный луч с длиной волны 1.06 мкм, излучает и нагревает поверхность материала, а поверхностное тепло рассеивается внутрь посредством теплопроводности, а ширина, энергия, пиковая мощность, частота повторения и другие параметры мгновенно расплавляют и испаряют материал, так что резка по заданной траектории может быть реализована посредством системы ЧПУ-контроллера.
Плюсы
• Машина для лазерной резки YAG отличается хорошим качеством луча, высокой эффективностью, низкой стоимостью, стабильностью, безопасностью, точностью и высокой надежностью. Это идеальный прецизионный и эффективный гибкий инструмент для резки.
• Скорость резки высокая, эффективность высокая, экономическая выгода хорошая, прямая прорезь маленькая, поверхность резки гладкая, и можно получить большое отношение глубины к диаметру и глубины к ширине. Термическая деформация чрезвычайно мала, и ее можно обрабатывать на различных материалах, таких как твердые, хрупкие и мягкие. Нет проблем с износом инструмента и заменой при резке, нет механических изменений, и легко реализуемая автоматизация, и обработка может быть реализована в особых условиях. Высокая эффективность насоса, до примерно 20%. С увеличением эффективности тепловая нагрузка лазерной среды уменьшается, поэтому луч значительно улучшается. Длительный срок службы, высокая надежность, малый размер, легкий вес, подходит для миниатюрных приложений.
Минусы
• Низкая эффективность фотоэлектрического преобразования и высокая стоимость использования;
• В стержне YAG-лазера во время рабочего процесса возникает внутренний температурный градиент, который вызывает термическое напряжение и эффект тепловой линзы, что ограничивает дальнейшее улучшение средней мощности и качества луча YAG-лазера;
• Техническое обслуживание YAG-лазера затруднительно, конструкция сложна, а стоимость также относительно высока.
• Конструкция сложная, источник питания большой по размеру и для работы требует оптического пути.
Волоконный VS Nd: YAG лазерный станок для резки
Ваш выбор между Fiber Laser и Nd: YAG Laser Cutting Machine зависит от ваших потребностей и материалов, с которыми вы работаете, поскольку каждая из этих технологий имеет определенные сильные и слабые стороны, что делает их подходящими для определенных целей. Ниже приведен подробный обзор их различий, который поможет понять, какой из них лучше всего подходит для выполнения задачи.
Волоконные лазеры — это современные разработки, созданные с учетом эффективности, скорости и низких эксплуатационных расходов. Они особенно хорошо подходят для резки таких металлов, как сталь, алюминий и медь. Вот почему они стали фаворитом в промышленности, когда дело касается металлообработки. Благодаря более длительному сроку службы и меньшим эксплуатационным расходам волоконные лазеры лучше всего подходят для непрерывного использования и высокопроизводительных сред.
Напротив, лазеры Nd:YAG обрабатывают более широкий спектр материалов, включая некоторые неметаллы, такие как пластик и керамика. В свою очередь, они подходят для операций, требующих высочайшей степени детализации с высоким качеством, таких как имплантаты, инструменты и некоторое аэрокосмическое оборудование. Однако они требуют периодического обслуживания, поскольку импульсные лампы имеют расходный материал, а выходная энергия ниже, чем у волоконных лазеров.
Вот наглядное сравнение, подчеркивающее ключевые различия:
| Характеристика | волоконный лазер | Nd:YAG-лазер |
|---|---|---|
| Лазерная среда | Оптоволокно | Кристалл (Nd:YAG) |
| Эффективность | Высокая энергоэффективность | Умеренная эффективность |
| Области применения | Металлы: сталь, алюминий, медь, латунь | Металлы, пластмассы, керамика |
| Точность | Высокая, особенно для резки металла | Отлично подходит для сложной детализации. |
| Макс. скорость подачи | Быстрее, особенно для тонких и средних металлов | Медленнее, подходит для точных задач |
| Продолжительность жизни | ~ 100,000 часов | Сокращение срока службы из-за износа импульсной лампы |
| Обслуживание | Минимальная потребность в замене деталей | Высокая мощность, импульсные лампы требуют регулярной замены |
| Стоимость | Более высокие первоначальные затраты, более низкие эксплуатационные расходы | Меньше первоначальных вложений, больше текущих расходов на обслуживание |
| след | Компактный, современный дизайн | Более крупная, более традиционная установка |
Волоконные лазеры идеально подходят для отраслей, ориентированных на высокоскоростную обработку металла и экономическую эффективность, таких как автомобильная промышленность и производственные цеха. Напротив, лазеры Nd: YAG предпочтительны в специализированных областях, где точность и универсальность материалов являются ключевыми.
Что лучше для вас?
Выбор между волоконным лазером и лазерной режущей машиной Nd: YAG зависит от ваших конкретных потребностей, материалов и приоритетов. Оба станка преуспевают в разных областях, поэтому понимание ваших требований поможет вам выбрать правильный вариант.
Выбирайте волоконный лазер, если:
• Вы в основном работаете с такими металлами, как сталь, алюминий, медь или латунь.
• Скорость и эффективность имеют решающее значение для ваших проектов. Волоконные лазеры режут тонкие металлы быстрее и с меньшими затратами энергии.
• Вам нужна машина с низкими требованиями к обслуживанию и минимальным временем простоя. Волоконные лазеры более надежны и имеют более длительный срок службы (~100,000 часов).
• Вам нужна компактная машина для экономии места.
Выбирайте лазер Nd:YAG, если:
• Ваши проекты предполагают сложную детализацию или микрорезку металлов, керамики или пластика.
• Точность — ваш главный приоритет, особенно в таких отраслях, как медицинское оборудование или аэрокосмическая промышленность.
• Вам требуется универсальность для обработки материалов, отличных от металлов.
• Вы готовы вкладывать средства в регулярное техническое обслуживание и не нуждаетесь в машине для интенсивного, постоянного использования.
Волоконные лазеры лучше подходят для промышленной металлообработки и высокоскоростного производства, в то время как лазеры Nd: YAG идеально подходят для специализированных, подробных задач, требующих универсальности. Тщательно оцените потребности вашего проекта, чтобы сделать лучший выбор.
Как правильно выбрать лазерный резак для ваших нужд
Правильный выбор лазерной режущей машины имеет решающее значение для ваших проектов по причинам эффективности, точности и долгосрочной ценности. Будь то выбор между волоконным лазером и лазером Nd: YAG, правильное понимание ваших потребностей и приоритетов поможет вам выбрать наилучшую инвестицию. Вот как вы можете принять решение:
• Материальный анализ: волоконные лазеры отлично работают с металлами, такими как сталь, алюминий и медь. Однако, если вы обычно работаете с пластиком, керамикой и всеми другими неметаллическими материалами, вам следует выбрать лазер Nd: YAG.
• Учитывайте область применения и скорость: что касается выполнения задач на высокой скорости в непрерывном производстве, ничто не сравнится с волоконными лазерами. Лазеры Nd:YAG — это машины, которые следует выбирать, если требуются сложные детали и однократная высокая точность.
• Оцените техническое обслуживание по сравнению с бюджетом: благодаря низким расходам на техническое обслуживание и эксплуатацию волоконные лазеры, как правило, становятся более рентабельными с течением времени. Лазеры Nd: YAG имеют гораздо более низкие первоначальные затраты, но требуют периодического обслуживания, включая замену импульсной лампы.
• Учитывайте рабочее пространство и размер: поскольку волоконные лазеры компактны, они гораздо более эффективны с точки зрения пространства, в то время как аппараты Nd:YAG обычно больше по размеру.
