دستگاه برش لیزر فیبر در مقابل دستگاه برش لیزر YAG

فیبر لیزر برش

دستگاه برش لیزری فیبر یک ابزار برش خودکار است که از الیاف شیشه با عناصر خاکی کمیاب به عنوان واسطه برای ورق فلز، لوله‌های فلزی و پروفیل‌ها استفاده می‌کند. فیبر برش لیزری برای ساخت ماشین آلات، ساخت ورق های فلزی، مدارهای الکترونیکی، منسوجات و پوشاک، کفش و کیف چرم، لوازم جانبی خودرو، ابزار سخت افزاری، تجهیزات پزشکی، محصولات دیجیتال، ابزار، جواهرات طلا و نقره و هدایای صنایع دستی استفاده می شود.

مزایا

• لیزرهای فیبر بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، عمر طولانی، پایداری بالا، دقت بالا، سرعت بالا، کیفیت برش بالا، مصرف انرژی کم و حفاظت از محیط زیست هستند.

• پرتو لیزر فیبر توسط یک محیط منعطف یکپارچه تولید و هدایت می شود، که امکان ارسال بهتر و آسان تر پرتو لیزر به محل مورد نظر را فراهم می کند.

• لیزرهای مبتنی بر فیبر در مقایسه با انواع مختلف لیزر، توان خروجی بالایی را ارائه می دهند.

• لیزرهای مبتنی بر فیبر بهره نوری بالایی ارائه می دهند و دارای مناطق فعال بیش از چندین کیلومتر هستند.

• فیبرهای نوری نسبت سطح به حجم بالایی دارند و توان خروجی پیوسته در مقیاس کیلووات را با خنک کننده کارآمد ممکن می سازند.

• موجبر فیبر اعوجاج مسیر نوری را به دلیل مسائل حرارتی کاهش می دهد.

• لیزرهای مبتنی بر فیبر نسبتا فشرده تر از لیزرهای حالت جامد یا گاز (با توان خروجی یکسان) هستند و یک پرتو لیزر با کیفیت بالا با پراش محدود تولید می کنند.

• لیزرهای مبتنی بر فیبر پایداری ارتعاش، تحمل دمای بالا و طول عمر طولانی را با هزینه کمتر ارائه می‌دهند.

منفی

• معمولاً محدود به زمینه ساخت فلز است و بعید است که در برش غیرفلز تفاوتی ایجاد کند.

• لیزرهای فیبر از نظر هزینه نسبتاً گران هستند.

• مواد فیبر نوری به راحتی شکسته می شوند.

• به دلیل نازک بودن هسته فیبر، انرژی تک پالس در مقایسه با انواع دیگر لیزرها بسیار ناچیز است.

برش لیزری YAG

دستگاه برش لیزر YAG یک سیستم برش لیزر جامد بر اساس کریستال گارنت آلومینیوم ایتریوم است. فرمول شیمیایی گارنت آلومینیوم ایتریوم Y3Al5O15 است که به آن YAG گفته می شود. مانند سایر لیزرهای حالت جامد، اجزای اصلی لیزر YAG عبارتند از ماده کار، منبع پمپ و حفره تشدید.

با توجه به انواع مختلف یون‌های فعال دوپ شده در کریستال، منابع پمپاژ مختلف و روش‌های پمپاژ، ساختارهای مختلف حفره‌های تشدید مورد استفاده و دستگاه‌های ساختاری عملکردی مختلف مورد استفاده، لیزرهای YAG را می‌توان به انواع مختلفی تقسیم کرد. با توجه به شکل موج خروجی، می توان آن را به لیزرهای موج پیوسته، فرکانس مکرر و پالس YAG تقسیم کرد. با توجه به طول موج لیزر، به لیزرهای 1.06μm، دو برابر شدن فرکانس، شیفت رامان و لیزرهای قابل تنظیم YAG تقسیم می شود. با توجه به دوپینگ های مختلف، می توان آن را به لیزرهای Nd:YAG و لیزرهای YAG دوپ شده با Ho، Tm، Er تقسیم کرد. با توجه به شکل کریستال، می توان آن را به لیزرهای میله ای و دال شکل یاگ تقسیم کرد. با توجه به توان خروجی مختلف، می توان آن را به لیزرهای با توان بالا، متوسط ​​و کم توان تقسیم کرد.

برش لیزر YAG پرتو لیزر پالسی را با طول موج 1.06 میکرومتر منبسط می کند، منعکس می کند و متمرکز می کند، تابش می کند و سطح ماده را گرم می کند و گرمای سطح از طریق رسانش گرما به داخل پخش می شود و عرض، انرژی، اوج قدرت، تکرار. فرکانس و سایر پارامترها فوراً مواد را ذوب و تبخیر می کنند، به طوری که برش مسیر از پیش تعیین شده را می توان از طریق سیستم کنترل CNC.

مزایا

• دستگاه برش لیزر YAG دارای کیفیت پرتو خوب، راندمان بالا، هزینه کم، پایداری، ایمنی، دقت و قابلیت اطمینان بالا است. این یک ابزار برش انعطاف پذیر با دقت و کارآمد ایده آل است.

• سرعت برش سریع، راندمان بالا، سود اقتصادی خوب، شکاف لبه مستقیم کوچک است، سطح برش صاف است، و نسبت عمق به قطر و نسبت عمق به عرض بزرگ را می توان به دست آورد. تغییر شکل حرارتی بسیار کوچک است و می توان آن را بر روی مواد مختلف مانند سخت، شکننده و نرم پردازش کرد. در برش مشکلی از سایش و جایگزینی ابزار وجود ندارد، هیچ تغییر مکانیکی و اتوماسیون آسانی وجود ندارد و پردازش در شرایط خاص قابل تحقق است. راندمان پمپ بالا، تا حدود 20%. با افزایش راندمان، بار حرارتی محیط لیزر کاهش می یابد، بنابراین پرتو تا حد زیادی بهبود می یابد. عمر با کیفیت طولانی، قابلیت اطمینان بالا، اندازه کوچک، سبک وزن، مناسب برای کاربردهای کوچک.

منفی

• راندمان تبدیل فوتوالکتریک پایین و هزینه بالای استفاده.

• یک گرادیان دمای داخلی در میله لیزر YAG در طول فرآیند کار وجود دارد که باعث استرس حرارتی و اثر لنز حرارتی می شود که بهبود بیشتر میانگین توان و کیفیت پرتو لیزر YAG را محدود می کند.

• تعمیر و نگهداری لیزر YAG مشکل ساز است، ساختار آن پیچیده است و هزینه آن نیز نسبتاً بالا است.

• ساختار پیچیده است، منبع تغذیه از نظر اندازه بزرگ است و برای کار به یک مسیر نوری نیاز دارد.

فیبر VS Nd: دستگاه برش لیزر YAG

انتخاب شما بین لیزر فیبر و دستگاه برش لیزر Nd: YAG به نیاز شما و موادی که با آن کار می کنید بستگی دارد، زیرا هر یک از این فناوری ها دارای نقاط قوت و ضعف خاصی هستند که آنها را برای مصارف خاص مناسب می کند. در اینجا نگاهی دقیق به تفاوت های آنها داریم که به درک اینکه کدام یک برای این کار بهتر است کمک می کند.

لیزرهای فیبر پیشرفت های مدرنی هستند که با در نظر گرفتن کارایی، سرعت و نگهداری کم ساخته شده اند. این به ویژه در برش فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و مس به خوبی عمل می کند. به همین دلیل است که در صنعت فلزکاری به یک مورد علاقه صنعتی تبدیل شده است. لیزرهای فیبر با طول عمر بیشتر و هزینه عملیاتی کمتر، بهترین عملکرد را در استفاده های مداوم و محیط های با تولید بالا دارند.

در مقابل، لیزرهای Nd: YAG طیف گسترده‌تری از مواد را مدیریت می‌کنند که به برخی از غیرفلزات مانند پلاستیک و سرامیک گسترش می‌یابد. به نوبه خود، آنها برای عملیاتی مناسب هستند که به بالاترین درجه جزئیات با کیفیت بالا نیاز دارند، مانند ایمپلنت، ابزار، و برخی سخت افزارهای هوافضا. با این حال، آنها نیاز به سرویس های دوره ای دارند زیرا لامپ های فلاش مصرف قابل مصرف دارند و انرژی خروجی در مقایسه با لیزرهای فیبر کمتر است.

در اینجا یک مقایسه‌ی پهلو به پهلو برای برجسته کردن تفاوت‌های کلیدی ارائه شده است:

لیزرهای فیبر برای صنایعی که بر روی پردازش فلزات با سرعت بالا و کارآمدی هزینه متمرکز هستند، مانند کارگاه های خودروسازی و ساخت و ساز، ایده آل هستند. در مقابل، لیزرهای Nd: YAG در زمینه‌های تخصصی که دقت و تطبیق‌پذیری مواد کلیدی است، ترجیح داده می‌شوند.

کدام یک برای شما بهتر است؟

تصمیم گیری بین لیزر فیبر و Nd: دستگاه برش لیزر YAG به نیازها، مواد و اولویت های خاص شما بستگی دارد. هر دو دستگاه در زمینه های مختلف برتری دارند، بنابراین درک نیازهای شما به شما کمک می کند تا گزینه مناسب را انتخاب کنید.

لیزر فیبر را انتخاب کنید اگر:

• شما در درجه اول با فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم، مس یا برنج کار می کنید.

• سرعت و کارایی برای پروژه های شما بسیار مهم است. لیزرهای فیبر فلزات نازک‌تر را سریع‌تر و با انرژی کمتر برش می‌دهند.

• شما یک ماشین کم تعمیر و نگهداری با حداقل خرابی می خواهید. لیزرهای فیبر با طول عمر بیشتر (حدود 100,000 ساعت) قابل اعتمادتر هستند.

• برای راه اندازی فضای کارآمد به یک ماشین جمع و جور نیاز دارید.

لیزر Nd: YAG را انتخاب کنید اگر:

• پروژه های شما شامل جزئیات پیچیده یا ریز برش فلزات، سرامیک یا پلاستیک است.

• دقت اولویت اصلی شما است، به ویژه برای صنایعی مانند تجهیزات پزشکی یا هوافضا.

• برای پردازش موادی غیر از فلزات به تطبیق پذیری نیاز دارید.

• شما مایل به سرمایه‌گذاری در تعمیر و نگهداری منظم هستید و به دستگاه برای استفاده سنگین و مداوم نیاز ندارید.

لیزرهای فیبر برای فلزکاری صنعتی و تولید با سرعت بالا مناسب تر هستند، در حالی که لیزرهای Nd: YAG برای کارهای تخصصی و دقیق که نیاز به تطبیق پذیری دارند ایده آل هستند. نیازهای پروژه خود را به دقت ارزیابی کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید.

چگونه برش لیزری مناسب برای نیازهای خود انتخاب کنید

انتخاب صحیح دستگاه برش لیزر به دلایل کارایی، دقت و ارزش بلندمدت برای پروژه های شما بسیار مهم است. چه انتخابی بین لیزر فیبر و لیزر Nd: YAG باشد، درک صحیح نیازها و اولویت‌های شما شما را به سمت بهترین سرمایه‌گذاری راهنمایی می‌کند. در اینجا نحوه تصمیم گیری شما آمده است:

• توجه به مواد: لیزرهای فیبر در فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و مس بسیار عالی عمل می کنند. با این حال، زمانی که به طور کلی روی پلاستیک، سرامیک و سایر مواد غیر فلزی کار می کنید، باید به سراغ لیزر Nd: YAG بروید.

• محدوده و سرعت را در نظر بگیرید: تا جایی که به اجرای کارها با سرعت بالا در تولید مداوم مربوط می شود، هیچ چیز بهتر از لیزرهای فیبر نیست. Nd: لیزرهای YAG دستگاهی هستند که در صورت نیاز به جزئیات پیچیده و یکبار دقت بالا، باید به سراغ آنها رفت.

• ارزیابی تعمیر و نگهداری در مقابل بودجه: به دلیل هزینه های نگهداری و عملیاتی کم، لیزرهای فیبر در طول زمان مقرون به صرفه تر هستند. Nd: لیزرهای YAG هزینه اولیه بسیار کمتری دارند اما به تعمیر و نگهداری دوره ای از جمله تعویض لامپ فلاش نیاز دارند.

• فضای کاری و اندازه را در نظر بگیرید: از آنجایی که لیزرهای فیبر فشرده هستند، فضای بسیار کارآمدتری دارند، در حالی که دستگاه های Nd: YAG معمولاً از نظر اندازه بزرگتر هستند.