3kW skaidulinių lazerių augimas: iš naujo apibrėžiamas pramoninės gamybos efektyvumas

Per pastaruosius 5-10 metų 3000 W (3kW) skaiduliniai lazeriai iš aukščiausios-galybės pasirinkimo tapo „maloniu tašku“ ir „paprastu modeliu“ vidutinio-storio metalo apdirbimo srityje. Jų pagrindinė būsena kyla dėl beveik tobulos našumo, ekonomiškumo ir pritaikymo diapazono pusiausvyros. Štai pagrindinės priežastys:

1. Neprilygstamas našumas ir efektyvumas

Pjovimo greitis ir storis: dažniausiai naudojamoms medžiagoms (tokioms kaip anglinis plienas ir nerūdijantis plienas) 3 kW galios lazeriai pasiekia puikų greičio ir kokybės derinį, kai pjovimo storis svyruoja nuo 1 iki 20 mm. Lyginant su 2kW modeliais, vidutinio storio pjovimo greitis žymiai pagerintas (pvz., pjaunant 10mm anglinį plieną, greitis gali būti 30-50% didesnis); lyginant su didesnės galios modeliais (pvz., 6 kW ir daugiau), jis priartėja prie „greičio lubų“ pjaustant ploną plokštę ir sunaudoja mažiau energijos.

1. Aukščiausia pluošto kokybė: pluoštiniai lazeriai iš prigimties pasižymi puikia spindulio kokybe (dideliu ryškumu), o tai reiškia, kad jie gali efektyviau sutelkti energiją į medžiagą, todėl susidaro siauresni pjūviai, geresnis statmenumas ir mažesnė šilumos{1}}veikiama zona. Tai užtikrina tikslesnę pjovimo kokybę ir mažesnius tolesnio apdorojimo reikalavimus.

2. Išskirtinė ekonominė nauda (mažos bendros nuosavybės išlaidos)

Didelis elektro-optinis efektyvumas: šviesolaidinių lazerių elektro-optinės konversijos efektyvumas paprastai yra 30-40 %, 2–3 kartus didesnis nei tradicinių CO2 lazerių (apie 10–15 %). Tai reiškia itin mažas energijos sąnaudas, todėl ilgainiui sutaupoma daug elektros energijos.

Beveik nereikalaujama{0}}priežiūros: skaiduliniai lazeriai turi tvirtą-konstrukciją, pašalindami lazerio dujas, objektyvo užteršimą ir lengvai pažeidžiamus komponentus, pvz., turbinas ir ventiliatorius. Priežiūros išlaidos yra labai mažos, o veikimo laikas žymiai padidėja.

Mažos eksploatacinės sąnaudos: Didesnis pjovimo greitis tiesiogiai reiškia didesnį našumą, amortizuojantį apdorojimo išlaidas per laiko vienetą. Tuo pačiu metu dėl didesnio greičio santykinai sumažėja pagalbinių dujų (tokių kaip azoto ir deguonies) sąnaudos.

3. Didelis taikymo lankstumas ir daugiafunkciškumas

Daugia{0}}paskirtis: vienas 3 kW galios skaidulinis lazeris gali ne tik puikiai atlikti dviejų-dimensijų plokštuminį pjovimą, bet ir visiškai atlikti trijų-matmenų pjovimo, suvirinimo ir apkalimo (perdirbimo) procesus. Tai suteikia gamintojams didelį gamybos lankstumą ir didesnę investicijų grąžą.

Platus medžiagų pritaikymas: jis gali efektyviai apdoroti įvairius metalus, įskaitant anglinį plieną, nerūdijantį plieną, aliuminio lydinius, žalvarį ir varį, patenkindamas beveik 90% pramoninio metalo apdirbimo poreikių. Labai atspindinčioms medžiagoms (tokioms kaip varis ir aliuminis) 3 kW yra gana stabilus ir saugus pasirinkimas tarp vidutinės{3}}galios.

4. Puikus brandžių technologijų ir mažėjančių išlaidų derinys

Subrendusi tiekimo grandinė: pagrindiniai skaidulinių lazerių komponentai (pvz., siurblių šaltiniai, stiprinimo pluoštai ir kombinatoriai) yra technologiškai brandūs, o dėl didelio masto gamybos per pastarąjį dešimtmetį smarkiai sumažėjo įrangos įsigijimo išlaidos. Dabar 3kW įranga yra labai įperkama, gerokai sutrumpinanti investicijų atsipirkimo laikotarpį.

Išsami procesų duomenų bazė: Po daugelio metų pramonės taikymo buvo sukurta standartizuota 3 kW pjovimo / suvirinimo proceso parametrų duomenų bazė skirtingoms medžiagoms ir storiams. Tai leidžia greitai išmokti įrangą, ją lengva derinti ir užtikrina stabilius procesus, tuo pačiu sumažinant operatoriaus mokymo išlaidas.

5. Ateities-orientuotas mastelio keitimas ir automatizavimo integravimas

Lengvas automatikos integravimas: šviesolaidiniai lazeriai dėl lankstaus lazerio perdavimo optinėmis skaidulomis gali būti lengvai integruojami į robotus, automatizuotas pakrovimo ir iškrovimo sistemas ir išmaniąsias gamybos linijas, todėl jie yra idealūs šviesos šaltiniai norint sukurti „apšvietimą gamyklose“ ir „Pramonė 4.0“.

Modulinis galios dizainas: daugelis gamintojų platformų palaiko energijos atnaujinimą, todėl naudotojai turi galimybę padidinti galią augant verslui.

Atsižvelgiant į šiuos eksploatacinius poreikius, vyraujantis sprendimas yra specialių pramoninių aušintuvų įdiegimas vidutinės{0}}galios skaidulinių lazerių sistemoms. Pramoninis aušintuvas Hanli HIL-3000 yra šios kategorijos pavyzdys ir yra reguliariai naudojamas 3 kW lazerio konfigūracijose tiksliam pjovimui, suvirinimui ir pramoniniam valymui.

Apibendrinant galima pasakyti, kad 3kW skaidulinių lazerių naudojimas nėra atsitiktinis. Jis yra technologinės brandos, ekonomiškumo-efektyvumo, apdorojimo galimybių ir rinkos paklausos sankirtoje. Daugeliui metalo apdirbimo įmonių tai yra geriausias pasirinkimas norint pasiekti didžiausią bendrą gamybos efektyvumą, mažiausią vieneto kainą ir maksimalią investicijų grąžą, nesiekiant itin storų plokščių pjovimo galimybių. Tai viena iš pagrindinių varomųjų jėgų, skatinančių gamybos pramonę nuo tradicinių procesų iki didelio efektyvumo, tikslumo ir išmanumo.