Nowe lasery światłowodowe do cięcia grubych elementów metalowych
Lasery światłowodowe idealnie nadają się do cięcia i wytrawiania metali o różnej grubości i składzie. Są one szczególnie przydatne w przemyśle za sprawą spójnej wiązki laserowej, umożliwiającej skoncentrowanie dużo większej ilości energii w małym punkcie. Ta obiecująca technologia posiada wiele zalet, dotyczących możliwości pracy na zasilaniu sieciowym, elastycznego przetwarzania, niskich wymogów konserwacyjnych oraz dużej szybkości cięcia. Problemem jest jednak słaba jakość cięć w stali nierdzewnej i metalach nieżelaznych o grubości przekraczającej 3 mm. W ramach projektu FILCO (Fibre-delivered laser cutting optimisation) stworzono innowacyjny produkt, który może zrewolucjonizować komercyjne cięcie laserowe. Uczestnicy projektu zbudowali 1-mikronową laserową głowicę tnącą, umożliwiającą obróbkę stali nierdzewnej o grubości do 12 mm. Innowacyjna głowica nie tylko poprawia jakość cięcia w porównaniu z konwencjonalnymi systemami laserów światłowodowych, ale również tnie szybciej niż systemy laserów CO2. Osiągnięcie to było możliwe dzięki nowatorskim rozwiązaniom w optyce wiązki i dyszach gazowych. Nowo opracowane urządzenie do formowania wiązki potrafi regulować skupienie wiązki w celu maksymalizacji absorpcji światła lasera w materiale, zapewniając jednocześnie jednorodne napromieniowanie. Gaz wprowadzany do dyszy porusza się z prędkościami naddźwiękowymi, poprawiając tym samym usuwanie stopionego materiału ze szczeliny. Głowica tnąca jest wystarczająco elastyczna, by można ją było stosować zarówno w istniejących, jak i nowych systemach, oraz pozwala na zwiększenie produktywności nawet o 15%. System FILCO spełnia także wymagania przemysłu dotyczące zmniejszenia rozmiarów i poprawy bezpieczeństwa głowic tnących. W ciągu ostatnich kilku lat znacząco wzrosło zapotrzebowanie na 1-mikronowe lasery tnące i obecnie stanowią one 30% wszystkich laserów światłowodowych na rynku. Od roku 2010 znacznie wzrosła też liczba producentów, w większości działających na Dalekim Wschodzie. Innowacyjny produkt FILCO powinien umożliwić Europie utrzymanie wiodącej pozycji w dziedzinie cięcia grubych elementów metalowych przy pomocy laserów światłowodowych. Film poświęcony projektowi można zobaczyć tutaj.
Słowa kluczowe
Lasery światłowodowe, grube metale, stal nierdzewna, cięcie laserowe, głowica tnąca
