CO2-Laser vs. Faserlaser:Vor- und Nachteile

CO2 vs. Faserlaser, was ist besser? Dies ist seit einigen Jahren eine häufige Diskussion in Produktionskreisen, da Laser-Puristen darauf bestehen, dass CO2 die bessere Technologie sei, und andere, die die neuen Innovationen von Faserlasern fördern, darauf bestehen, dass genau das Gegenteil der Fall ist. Aber wer hat Recht? Welche Technologie ist besser und wie wirkt sie sich auf Ihr Endergebnis aus?

Ein Hinweis auf die Antwort ist die Erkenntnis, dass die meisten Hersteller SOWOHL CO2- als auch Faserlasertechnologien in ihrem Maschinenproduktangebot anbieten. Sie tun dies, weil sie gesehen haben, dass es deutliche Unterschiede in den Technologien, Fähigkeiten und, was noch wichtiger ist, ihrer Leistung bei bestimmten Materialien, Dicken und speziellen Anwendungen gibt. Letztendlich kommt es auf die Art und Dicke des zu schneidenden Materials an.

In einem früheren Artikel, Warum das Kilowatt nicht der König ist, haben wir entdeckt, dass Faserlaser mehr Leistung vom Resonator oder der Stromquelle zum Schneidkopf bringen. Sie erreichen dies, indem sie den Strahl nicht von Spiegeln reflektieren und den Strahl durch eine Vielzahl von Linsen neu fokussieren müssen, wodurch die gesamte erzeugte Leistung an der Quelle erhalten bleibt. CO2-Laser gewinnen jedoch einen Vorteil, wenn es um Materialtypen und die Flexibilität zur Anpassung an eine breitere Palette von Materialien geht.

Was ist ein Faserlaser?

Ein Faserlaser ist einfach ein Begriff, der für die faseroptische Zuführungsmethode verwendet wird, um die intensive und verstärkte Lichtquelle zum Schneidkopf der Lasermaschine zu bringen. Der Begriff gibt nicht an, wie die Lichtquelle erzeugt wird (anders als bei CO2-Resonatoren). Die Faserstrahlzuführungsmethode vereinfachte den Bauprozess eines Lasers erheblich, und daher kamen viele Maschinen zu stark reduzierten Preisen auf den Markt.

Wie funktioniert ein Faserlaser?

Die Faser empfängt die Lichtquelle vom Resonator der Laserschneidmaschine und liefert sie an den Schneidkopf, der von der CNC gesteuert wird. Im Schneidkopf wird der Laser vom Ende des Glasfaserkabels emittiert und durch eine Reihe von Fokussierlinsen zu einem nahezu perfekten Punkt auf der Materialoberfläche neu fokussiert. Mit Schneidgasen wie NO2 und O2 um den Laser herum gespült, wird das zu bearbeitende Material im intensiven Herzen schnell verdampft und als Staubpartikel weggeblasen.

Was ist ein CO2-Laser?

Ein CO2-Laser bezieht sich wirklich auf die Methode zur Erzeugung des Lasers selbst. Ein Resonator, der mit CO2-Gasen unter hoher Geschwindigkeit (Turbos oder Gebläse) gespült wurde, verwendete eine Vielzahl von Methoden, um die Ionen von Lichtpartikeln zu spalten (typischerweise HF- oder DC-Anregung), wodurch die Lichtpartikel miteinander kollidierten und sich in noch größeren Abständen aufspalteten .

Wie funktioniert ein CO2-Laser?

Sobald der CO2-Resonator genügend Licht erzeugt hat, wird es auf andere Weise als bei der faseroptischen Methode geliefert. Der Strahl wird über einen Prozess der Reflexion und Neufokussierung entlang eines verschlungenen Pfades geliefert, der als "Strahlpfad-Liefersystem" bezeichnet wird und mit geschützten "Lazgasen" gespült wird, um den Pfad rein und sauber und frei von Staub zu halten, der die Lieferung beeinträchtigen würde die volle Intensität des Lasers. Sobald der Laser zum Schneidkopf reflektiert wird, wird er neu fokussiert und auf die gleiche Weise emittiert wie die Fasermaschinen, die eine Reihe von Linsen zum Neufokussieren und einen Schild aus Hochgeschwindigkeits-Schneidgasen zum Spülen des bearbeiteten Pfads verwenden würden.

CO2 vs. Faserlaser:Vor- und Nachteile von jedem

Vorteil CO2-Laser

• Finish:CO2-Laser erzeugen im Allgemeinen eine bessere Kantenqualität auf Blech-Edelstahl- und Aluminiumwerkstücken.
• Flexibilität:CO2-Laser bieten die Flexibilität für eine Reihe von Laseranwendungen, einschließlich Nichtmetallen.
• Bekannte Technologie:Da es CO2-Laser seit mehr als 30 Jahren gibt, sind die Technologie und damit die Ergebnisse ziemlich vorhersehbar. Dies bietet einem Benutzer ein gutes Maß an Sicherheit.

Nachteil CO2-Laser

• Betriebskosten:Abgesehen von den Spiegeln, Linsenbälgen und Lasergasen, die erforderlich sind, um das Strahlwegführungssystem rein und sauber zu halten, sind die Stromverbrauchskosten um 70 % höher, da der CO2-Resonator, das Gebläse, der Kühler usw. viel mehr Strom benötigen.
• Wartung:Alle oben erwähnten Komponenten des Strahlwegführungssystems erfordern eine Wartung, die nicht nur die Herstellung stören, sondern auch sehr kostspielig sein kann.
• Geschwindigkeit:In dünnen Materialien kann ein CO2-Laser einfach nicht mit einer Faser mithalten. Beispielsweise hat ein 4KW CO2 in 16 GA Baustahl mit N2 als Schneidgas eine empfohlene Schnittgeschwindigkeit von nur 260 IPM, während ein gleich ausgestatteter Faserlaser eine Schnittgeschwindigkeit von ca. 1.417 IPM hat, ein ziemlicher Unterschied.

Vorteil FiberLaser

• Investitionskosten:Da die Festkörperlasertechnologie immer beliebter wird, sinken die Kosten der Systeme. Beispielsweise kann ein gut ausgestattetes Faserlaser-Schneidsystem im Eigenbau schon ab weit unter 300.000 erworben werden
• Wartung:Ohne das Beam Path Delivery System und seine unzählige Verwendung von Spiegeln, Bälgen und Gasen hat der Faserlaser (insbesondere der Festkörperresonatortyp) den erforderlichen Wartungsaufwand und damit die mit dieser Wartung verbundenen Kosten stark reduziert .
• Geschwindigkeit:Im Wettlauf zwischen Faserlasern und CO2-Lasern in dünnen Materialien gibt es einfach keinen Vergleich. Faser ist die doppelte bis dreifache Geschwindigkeit in Messmaterialien.
• Betriebskosten:Bei geringerem Leistungsbedarf für den Resonator und geringerem Kühlbedarf beträgt der für einen Faserlaser erforderliche Stromverbrauch etwa 1/3 dessen seines CO2-Cousins. Gepaart mit weniger Wartung, weniger Verbrauchsmaterialien und schnellerem Schneiden machen die Stückkosten bei einem Faserlaser äußerst vorteilhaft.

Nachteil Faserlaser

• Dickes Materialfinish:Einer der Vorteile von CO2-Lasern ist das Finish, das bei dickeren Materialien erzielt wird, insbesondere bei Edelstahl und Aluminium. Obwohl die Faserlasertechnologie zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels nicht weit entfernt ist, ist CO2 heute immer noch führend in diesem Bereich.
• Gesamtflexibilität:Wie wir bereits erwähnt haben, haben CO2-Laser mehr Flexibilität, um eine breitere Palette von Materialien zu schneiden, insbesondere Nichtmetalle. Während die Fasertechnologie aufholt und tatsächlich Messing und Kupfer sofort schneiden kann (CO2-Laser haben mit diesen Materialien große Probleme), sind sie bei ihrer Verwendung insbesondere bei nichtmetallischen Anwendungen begrenzt.
• Bekannte Technologie/Komfortniveau:Wenn Sie derzeit ein oder mehrere CO2-Lasersysteme in Ihrer Einrichtung betreiben, werden Sie wahrscheinlich anfangs sehr stark in diese Technologierichtung schwanken, da es der „Dämon“ ist, den Sie kennen, im Vergleich zu dem, den Sie kennen unterlassen Sie.

Das Endergebnis

CO2-Laser vs. Faserlasertechnologie ist ein Argument, das langsam aus unserer Branche verblasst. Mit zunehmendem Alter der Faserlasertechnologie haben Ingenieure und Hersteller Möglichkeiten entdeckt, die CO2-Lasereffekte und damit Erfolge zu emulieren. Durch die Herstellung der Laserlichtquelle in verschiedenen Wellenlängen und die Übertragung dieser Wellenlänge über ein speziell „abgestimmtes“ Glasfaserkabel erzielen sie bessere Ergebnisse bei dickeren Materialien und beseitigen so schnell die Argumente gegen die Faserlasertechnologie. Da die Kosten für Faserlaser drastisch gesenkt werden, kommen sie in den Bereich einer gewöhnlichen kleinen bis mittelgroßen Fertigungswerkstatt, deren Technologie normalerweise außerhalb der Reichweite war. Diese neue Fähigkeit, gepuffert durch niedrigere Investitionskosten, verspricht eine glänzende Zukunft für Fiber.

Egal, ob Sie nach Ihrem ersten oder Ihrem zehnten Laserschneidsystem suchen, die Experten von Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. kann Ihnen bei Ihrer Suche behilflich sein. Wir kennen die Anwendungen, die besten Bereiche und haben die Lösungen, die Sie sowohl in CO2- als auch in Faserlaser-Schneidtechnologien benötigen.