Szukam...
|
|
||
|
||
|
|
Konwencjonalne lasery wykorzystujące technologię CO2 i YAG dominowały w ostatnich latach w maszynach do cięcia i spawania stali. Obecnie, w najnowocześniejszych urządzeniach do obróbki stali, lasery CO2 i YAG zastępowane są przez nową technologię o nazwie Fiber.
Technologia Fiber jest wykorzystywana w wycinarkach laserowych i urządzeniach do spawania z uwagi na dużo wyższą wydajność, lepsze parametry pracy, energooszczędność, bezawaryjność i trwałość. Zgodnie z opinią fachowców i producentów z branży laserowej, technologia Fiber w najbliższych latach w większości aplikacji zastąpi technologię CO2 w urządzeniach służących do obróbki metalu.
Różnice w cechach fizycznych:
Fiber laser jest laserem o długość fali wynoszącej 1µm, podczas gdy laser CO2 ma 10,6 µm, a więc dużo więcej.
Wiązkę Fiber laser można skupić do 1/10 średnicy punktu powstałego po skupieniu lasera CO2. Różnica w jasności światła oraz mniejsza średnica skupienia pozwalają na uzyskanie większej gęstości energii i dłuższej ogniskowej, co powoduje, że proces cięcia jest stabilniejszy, a gęstość energii Fiber laser, dostarczonej do wycinanego elementu, jest nawet 100 razy większa niż w przypadku lasera CO2.
Konsekwencje różnic fizycznych:
Można zastosować lżejszą i mniejszą optykę. Występują mniejsze przesunięcia ogniskowej podczas procesu cięcia. Wiązkę transportuje się po maszynie za pomocą światłowodu a nie za pomocą drogiej i awaryjnej optyki zewnętrznej (flying optic), co powoduje mniejszą utratę energii na drodze między źródłem lasera a obrabianym elementem. Ta cecha w połączeniu z dużo mniejszą długością fali i dużo większą gęstością energii w porównaniu do lasera C02 powoduje, że laser 2kW Fiber umożliwia cięcie niektórych materiałów o wiele szybciej niż laser 4kW C02. Laserem Fiber można bez problemów ciąć miedź, mosiądz i inne materiały mocno refleksyjne na co nie pozwala technologia laserowa C02. Szerszy zakres obrabianych materiałów jest jedną z najistotniejszych zalet laserów w technologii Fiber i stanowi ogromna przewagę nad laserami CO2.
Najważniejsze Różnice pomiędzy laserem w technologii Fiber a laserem wykorzystującym technologię CO2:
- Laser Fiber nie ma części ruchomych, jak turbina,
- jest kompletnie szczelny i nie wymaga ciągłego utrzymywania określonego ciśnienia w rezonatorze. Nie ma pompy próżniowej,
- nie występuje konieczności wymiany filtrów, wentylatorów czy kwarcowych rur, ponieważ ich nie ma,
- nie ma luster w rezonatorze – nie ma optyki wewnętrznej,
- nie ma luster optyki zewnętrznej, nie ma harmonijek (bellowsów),
- nie ma strat w postaci powietrza czy azotu, pompowanego w drogę wiązki,
- nie ma generatora; nie ma lampy, nie ma więc potrzeby jej wymiany,
- laser w ogóle nie zużywa gazów rezonatorowych,
- laser wymaga minimalnego chłodzenia,
- laser Fiber zajmuje znacznie mniej miejsca niż laser CO2,
- laser Fiber podczas przebywania w stanie gotowości do pracy pobiera 11 razy mniej energii w porównaniu z laserem CO2,
- laser 4 kW CO2 pobiera 60 kW energii, podczas gdy laser o tej samej mocy w technologii Fiber pobiera tylko 18 kW. Jest to wynikiem dużo większej sprawności technologii Fiber.
Fiber Laser - The Green Power
Źródła lasera firmy IPG, stosowane w systemach laserowych EAGLE, praktycznie nie zużywają się i nie starzeją. Nie wymagają konserwacji ani regulacji przez cały okres użytkowania. Wynikiem unikalnej konstrukcji źródła lasera oraz jego wyjątkowo wysokiej sprawności są ogromne oszczędności w kosztach eksploatacji, które są nieporównywalnie mniejsze w stosunku do laserów CO2.
W zestawieniu poniżej zaprezentowane zostały koszty eksploatacji źródła lasera wykorzystującego technologię CO2 i Fiber o tej samej mocy – 4kW.
Źródło lasera Fiber pobiera nominalnie 18 kW, natomiast laser wykonany w technologii CO2 pobiera około 60kW. Zatem koszty energii elektrycznej w przypadku wykorzystywania technologii Fiber są o 70% niższe niż CO2.
Przy obliczeniach kosztów energii elektrycznej przyjęto koszt 1kW na poziomie 0,4PLN.
Dokładniej przyglądając się kosztom można zaobserwować fakt, że laser CO2 w stanie Standby ( tzn. gotowy do pracy ) pobiera więcej energii elektrycznej niż laser Fiber w stanie pracy.
Źródło lasera w przypadku technologii Fiber zajmuje łącznie z zintegrowaną chłodnicą około 2m2. W przypadku lasera CO2 z uwagi na występowanie dodatkowych elementów takich jak np.: generator, pompa próżniowa, filtry, chłodnice, optykę, wentylatory zajmuje zdecydowanie więcej miejsca. Przy obliczaniu poziomu kosztów zajmowanej powierzchni przyjęto, że roczne koszty 1m2 wynoszą 660zł, do dalszych obliczeń przyjęto że maszyna pracuje 5000h/rocznie.
Źródło lasera CO2 jest zbudowane z wielu awaryjnych i zużywających się elementów, które w ogóle nie występują w laserach Fiber jak turbina, lampa, pompa próżniowa, filtry, optyka zewnętrzna i wewnętrzna, rury kwarcowe, wentylatory, chłodnice gazów itd. Części te ulegają szybkiemu i częstemu zużyciu i jest konieczna ich wymiana, która jest kosztowna nie tylko ze względu na koszt zakupu części zamiennych, ale przede wszystkim z powodu kosztu usługi serwisowej i postoju maszyny podczas serwisu. Dodatkowo lasery te do realizacji procesu cięcia potrzebują gazów rezonatorowych, których laser Fiber nie zużywa w ogóle. Samo źródło lasera wymaga minimalnej konserwacji. Koszty eksploatacji zostały ustalone zgodnie z danymi przykładowego producenta wycinarek laserowych w przeliczeniu na 1 godzinę pracy maszyny.
Porównanie wycinarek laserowych w technologii CO2 i Fiber.
Różnice w technologii Fiber laser są wyłącznie po stronie laserowej systemu, a nie po stronie maszynowej. Maszyna jest taka sama, jak w przypadku lasera CO2. A więc posiada napędy, sterowanie, odciąg spalin itd.. Więc aby porównać ze sobą wycinarki laserowe należy porównywać ze sobą dwa modele o zbliżonych parametrach maszynowych.
Najważniejsze z nich to napędy i prędkości pozycjonowania. Wszystkie maszyny firmy Eagle są wyposażone w silniki liniowe o prędkości pozycjonowania 200 m/min w każdej osi i przeciążeniach 2G. Szybkie pozycjonowanie ma na celu zwiększenie wydajności, które jest nawet kilkukrotne w przypadku blach cienkich.
Kolejnym istotnym parametrem jest prędkość cięcia poszczególnych materiałów i grubości przy danej mocy lasera. W związku z tym, że laser Fiber o mocy 2 KW umożliwia cięcie niektórych grubości i materiałów szybciej niż laser 4KW CO2 w tym opracowaniu porównujemy wycinarki laserowe 2KW Fiber z 4KW CO2.
(Power-Tech Janusz Marcin Ejma)
| Szczegóły firmy | Dołącz się |
|---|
  )  ) |
|
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
english
polski
