CO₂ или волоконный лазер: что лучше подходит для вашего применения?

Лазерные технологии стали незаменимыми в современном производстве, предлагая непревзойденную точность, скорость и универсальность. Среди наиболее распространённых типов лазерных систем — CO₂-лазеры (на углекислом газе) и волоконные лазеры. Хотя обе технологии обладают уникальными преимуществами, выбор подходящей для вашей конкретной задачи технологии может напрямую повлиять на производительность, эксплуатационные расходы и качество продукции.

Будучи ведущим поставщиком промышленных лазерных решений, компания Hymson Laser помогает мировым производителям выбирать наиболее подходящие лазерные системы для своих технологических процессов. В этой статье мы подробно рассмотрим фундаментальные различия, сильные стороны и области применения CO₂- и волоконных лазеров, чтобы помочь вам принять обоснованное инвестиционное решение.

Основные принципы работы

Основные принципы работы CO₂-лазера и волоконного лазера заключаются в следующем:

CO₂-лазер

CO₂-лазер — это газовый лазер, генерирующий инфракрасное излучение с длиной волны 10,6 мкм. Он работает за счёт электрической стимуляции газовой смеси (CO₂, азота и гелия) для излучения света, который затем направляется с помощью зеркал и фокусируется на поверхности материала.

Волоконный лазер

Волоконные лазеры , напротив, являются твердотельными. В них используются диоды для накачки света в оптоволоконный кабель, легированный редкоземельными элементами, такими как иттербий. Длина волны испускаемого лазерного луча составляет приблизительно 1,06 мкм, что высокоэффективно для резки и сварки металлов.

Совместимость материалов

Совместимость материалов CO₂-лазера и волоконного лазера следующая:

CO₂-лазер:

• Лучше всего подходит для: неметаллических материалов, таких как дерево, пластик, акрил, стекло, керамика, текстиль и тонкие металлические листы.
• Отрасли: вывески, упаковка, текстиль, декоративно-прикладное искусство
• Ограничение: плохое поглощение на отражающих металлах; ограниченная эффективность на толстом металле.

Волоконный лазер:

• Лучше всего подходит для: отражающих и неотражающих металлов, включая нержавеющую сталь, углеродистую сталь, алюминий, медь и латунь.
• Отрасли: автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника, производство бытовой техники, строительство и производство медицинских приборов.
• Преимущество: высокая скорость поглощения металлов обеспечивает большую эффективность и более чистые результаты.

Компания Hymson Laser специализируется на высокопроизводительных волоконных лазерных системах, которые особенно востребованы в металлоемких отраслях, таких как производство лифтов и аккумуляторов для электромобилей.

Скорость и точность резки

Скорость и точность резки CO₂-лазером и волоконным лазером следующие:

Волоконный лазер:

• Более высокие скорости резки, особенно для тонких и средних по толщине металлов
• Высокая плотность мощности обеспечивает микротонкую резку с минимальной тепловой деформацией
• Повышение эффективности преобразования энергии (25-30%)

CO₂-лазер:

• Более низкие скорости резки металлов
• Лучшее качество кромок на некоторых неметаллических материалах
• Требует точной фокусировки и выравнивания из-за большего диаметра луча

Пример из практики: При обработке нержавеющей стали для кухонной техники система резки волоконным лазером Hymson Laser мощностью 6 кВт превосходит традиционные машины на CO₂, обеспечивая на 30% большую производительность и на 20% меньшее потребление энергии.

Эксплуатационная эффективность и техническое обслуживание

Сравнение эффективности эксплуатации и технического обслуживания CO₂-лазера и волоконного лазера выглядит следующим образом:

Серия волоконных лазеров Hymson разработана для минимального обслуживания, что обеспечивает руководителям производства спокойствие и увеличивает время безотказной работы системы.

Общая стоимость владения (TCO)

Общая стоимость владения системами CO₂ и волоконными системами составляет:

Системы CO₂:

• Более низкая первоначальная стоимость оборудования
• Более высокие долгосрочные затраты из-за частого обслуживания, замены газа и более высокого потребления энергии

Волоконно-оптические системы:

• Более высокие первоначальные инвестиции
• Снижение стоимости жизненного цикла за счет энергоэффективности и сокращения затрат на техническое обслуживание

Анализ совокупной стоимости владения: за 5-летний производственный цикл волоконные лазерные системы Hymson могут обеспечить экономию затрат до 40% по сравнению с системами CO₂ для обработки металлов.

Совместимость с автоматизацией

В эпоху интеллектуального производства лазерные системы должны легко интегрироваться с автоматизированными линиями и цифровым управлением. Волоконные лазеры более адаптируемы к:

• Системы управления ЧПУ
• Роботизированная манипуляция рукой
• MES и ERP-системы для интеграции данных

Компания Hymson Laser обеспечивает полную интеграцию системы с роботизированной подачей, выгрузкой деталей и интеллектуальными системами управления, что позволяет осуществлять производство без использования света.

Сценарии применения в отрасли

Автомобильная промышленность:

• Волоконные лазеры обеспечивают высокоскоростную и высокоточную сварку и резку компонентов шасси, аккумуляторных отсеков и кузовных панелей.

Электроника:

• Чистые, без заусенцев разрезы токопроводящих материалов, таких как медь и алюминий

Производство лифтов и бытовой техники:

• Высокоскоростная обработка листов нержавеющей стали с минимальными отходами материала

Индивидуально разработанные решения компании Hymson в области лазерной резки успешно применяются на ведущих заводах по производству лифтов в Азии и Европе, оптимизируя производство и повышая качество отделки поверхности.

Матрица принятия решений: какую выбрать?

Если ваши задачи включают обработку широкого спектра неметаллических материалов, CO₂-лазера может быть достаточно. Однако для отраслей с преобладанием металлообработки, где требуются точность, скорость и масштабируемость, волоконные системы Hymson Laser обеспечивают непревзойденную производительность.

Заключение

Хотя и CO₂-лазеры, и волоконные лазеры находят своё применение в современном производстве, правильный выбор зависит от типа материала, производственных целей и долгосрочной инвестиционной стратегии. По мере того, как мировая промышленность переходит к автоматизации и цифровизации, волоконные лазерные системы становятся стандартом для обработки металла.

Hymson Laser предлагает полный спектр решений на основе CO₂- и волоконных лазеров, а также консультации экспертов, интегрированную автоматизацию и локальную сервисную поддержку. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы подобрать идеальную систему для вашей задачи.