Выбор станка для лазерной резки (Часть 1. Выбор лазера)

В данной статье предлагается достаточно доступная методика выбора оборудования для лазерного раскроя металла. Акцент в данном материале сделан на промышленные лазерные комплексы и станки лазерной резки металла, ориентированные на серийный полноформатный раскрой. Надеемся, что данная статья позволит Вам максимально легко разобраться в особенностях оборудования и правильно определиться в его выборе.

Выбор лазера

В данное время на рынке представлены следующие основные типы лазеров для станков лазерной резки:

- Твердотельные Nd:YAG лазеры с ламповой накачкой.
- CO2 лазеры
- Иттербиевые волоконные лазеры

Перечисленные лазеры имеют существенные отличия, как в физических процессах генерации лазерного излучения, так и в процессе эксплуатации.

Излучение твердотельных и газовых лазеров не может передаваться в область реза иначе как через систему зеркал (система «летающая оптика»), что существенно усложняет конструкцию оптического тракта и требует значительно более трудоемкого обслуживания в отличии от систем с оптоволоконной передачей лазерного излучения, которые используются в иттербиевых волоконных и диодных лазерах.

Также, стоит отметить проблемы, возникающие при попадании продуктов горения на систему передачи излучения, поскольку высокая плотность энергии передаваемая посредством летающей оптики достаточно высока, что приводит к прогоранию зеркала при попадании мельчайших частиц загрязнения на его поверхности. Стоимость замены элементов оптического тракта достаточно существенна. Также необходимо учитывать необходимость дальнейшей юстировки данной системы после каждой замены одного или нескольких элементов оптического тракта.

Система передачи излучения в иттербиевых волоконных лазерах существенно отличается от представленной выше. В данном случае отсутствует система зеркал, а излучение передается по оптоволокну, что существенно снижает стоимость обслуживания станка за счет отсутствия необходимости обслуживания оптического тракта.

Также, существенное отличие данных типов лазеров заключается в КПД данных устройств:
- Для твердотельных Nd:YAG лазеров порядка 4%
- Для CO2 лазеров порядка 11%
- Для иттербиевых волоконных лазеров порядка 24-30%
Данный аспект существенно сказывается на потребляемой мощности данных устройств.

В результате, на сегодняшний день наиболее эффективным решением является иттербиевый волоконный лазер, данный тип лазера не имеет конструктивных недостатков присущих CO2 и твердотельным лазерам, значительно дешевле в обслуживании и имеет наименьшую стоимость реза, при сопоставимо качестве обработки.