Voľba krajiny/regiónu a jazyka

Výhody vláknového lasera TRUMPF

Čo sú vláknové lasery? Na aké aplikácie sa používajú? A aké materiály je možné obrábať vláknovými lasermi? Na tejto stránke zistíte viac o rôznych druhoch vláknových laserov a o ich výhodách pre Vaše zadania vo výrobe.

Využitie a výhody vláknových laserov

Mnohostrannosť naprieč odvetviami

Vláknové lasery sa používajú v takmer všetkých odvetviach ako napr. letectvo a kozmonautika, automobilový priemysel vrátane elektromobilov, dentálna technika, elektronika, výroba šperkov, medicína, veda, polovodiče, senzorika, solárna technika a iné.

Kompaktné vďaka minimálnej ploche inštalácie

Vláknové lasery sú kompaktné a priestorovo úsporné. Sú preto ideálne pre výrobu, v ktorej je priestor často nedostatkom.

Rozmanitosť materiálov

Vláknové lasery majú schopnosť, obrábať mnoho rôznych materiálov. Kovy (vrátane konštrukčnej ocele, nereze, titánu a materiály odrážajúce svetlo ako hliník alebo meď) tvoria väčšinu obrábania laserom na svete, no obrábajú sa aj plasty, keramika, kremík a textílie.

Efektivita nákladov

Vláknové lasery sú ideálne na znižovanie režijných nákladov a prevádzkových nákladov. Sú cenovo efektívnym riešením s dobrým pomerom ceny a výkonu a extrémne nízkymi nákladmi na údržbu.

Jednoduché integrovanie

Vďaka množstvu prípojok je možné vláknový laser TRUMPF rýchlo a jednoducho integrovať do Vašich strojov a zariadení. Sme Vám partnerom ako výrobca OEM alebo ako poskytovateľ kompletnych riešení (laser, optika, senzorika a služby).

Energetická efektivita

Vláknové lasery sú vysoko účinné a majú nižšiu spotrebu elektrického prúdu ako bežné výrobné stroje. Zmenšuje to uhlíkovú stopu a znižuje prevádzkové náklady.

Ako fungujú vláknové lasery?

Všetky lasery sú vybavené troma kľúčovými prvkami: jedným zdrojom lúča, jedným zosilňovacím médiom a jedným rezonátorom. Zdroj lúča využíva externe privádzanú energiu na uvedenie zosilňovacieho média do vybudeného stavu. Tento vybudený stav laserového média je označený takzvanou inverziou obsadenia, ktorá umožňuje médiu zosilňovať svetlo pomocou fyzikálneho procesu. Označuje sa to ako stimulovaná emisia, ktorú prvýkrát popísal Albert Einstein (LASER = "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"). Vláknové Braggove mriežky vnútri vlákna pôsobia ako zrkadlo okolo zosilňovacieho média a tvoria optický rezonátor, ktorý na jednej strane zachytáva optickú energiu na jej ďalšie zosilnenie vnútri rezonátora, no umožňuje aj výstup určitej časti optickej energie jedným smerom pomocou čiastočne priepustného zrkadla. Táto vystúpená časť optickej energie je laserový lúč, ktorý je možné využiť na rôzne účely. 

TRUMPF vyvinul vlastnú schému väzby energie svetla z budiacich laserových diód do aktívneho média zosilňovacích vláken. V schéme označenej ako "GT-Wave" (viď obrázok) je budiace vlákno po celej svojej dĺžke niekoľkých metrov udržiavané v kontakte so zosilňovacím vláknom. Časť budiaceho svetla zakaždým dopadá do zosilňovacieho vlákna, keď vnútri odrazené lúče dopadnú na plochu rozhrania. Ak potom tieto lúče prechádzajú jadrom dotovaným vzácnym prvkom (yterbium), sú čiastočne absorbované a budia zosilňovacie médium. Celé budiace svetlo je tak rovnomerne a plynulo absorbované po celej dĺžke zosilňovacieho vlákna. Výhodou tejto schémy je jednoduchá možnosť nastavenia na vyššie výkony lasera, pričom sa pridávajú ďalšie budiace moduly. Ďalšou silnou stránkou schémy je predchádzanie "hot-spotom" na koncových plochách zosilňovacieho vlákna z bežných schém koncového budenia ako aj rovnomerný zosilňovací profil ukladaním budiacej energie po celej dĺžke zosilňovacieho vlákna.

Vláknový laser je teda typ lasera, ktorý vďaka vzácnym prvkom (erbium, túlium, yterbium) atď. používa dotované vlákna ako aktívne laserové médium. To odlišuje vláknový laser od iných typov laserov dostupných na trhu, pri ktorých kryštál (napr. diskový laser) alebo plyn (napr. CO2-Laser) predstavuje aktívne laserové médium.

Vláknové lasery poskytujú absolútnu efektivitu, presne riadia rýchlosť a výkon pomocou riadenia dĺžky lúča, trvania, intenzity a odvodu tepla.

Zaobstarajte si vláknový laser - Objavte všetky naše vláknové lasery

Informujte sa o celej palete vláknových laserov TRUMPF a zmeňte spôsob, akým vyrábate.

K produktu

Aké materiály je možné obrábať vláknovými lasermi?

Vláknový lasery sú mimoriadne vhodné na obrábanie množstva materiálov a ponúkajú spoľahlivosť vďaka dlhoročnému priemyselnému využitiu. Práve pri obrábaní kovov je vhodné používať vláknový laser. Druh kovu pri tom nehrá prvoradú úlohu. Vláknové lasery obrábajú konštrukčnú oceľ, nerez, titán, železo alebo nikel ako aj kovy odrážajúce svetlo ako hliník, mosadz, meď alebo vzácne kovy (striebro a zlato). Okrem toho dobre spolupracujú s materiálmi, ktoré majú eloxované a lakované povrchy. Vláknové lasery, najmä pulzné (nano-) lasery s krátkymi pulzmi, sa používajú aj pri obrábaní kremíka, drahokamov (vrátane diamantov), plastov, polymérov, keramík, kompozitných materiálov, tenkých vrstiav, tehiel a betónu.

Ktorý vláknový laser kúpiť?

V prvom rade je dôležité poznať rozdiel medzi typmi vláknových laserov, ktoré TRUMPF ponúka. Ponúkame pulzné vláknové lasery, spojité vláknové lasery (Continous Wave = CW) ako aj lasery s ultrakrátkymi pulzmi. Pulzné vláknové lasery odovzdávajú laserový lúč v pulzoch. Trvanie jednotlivých pulzov pri tom môžete ovládať v rozsahu od nanosekúnd až po mikrosekundy. CW (spojité) lasery generujú súvislý laserový lúč, majú ale možnosť meniť výkon lúča až do rozsahu frekvencií v kHz. Spojitý vláknový laser je zameraný viac na výkon a na vysoký výstup energie, preto sa CW lasery najčastejšie používajú v priemyselnom prostredí. Pulzný vláknový laser je pred spojitým laserom uprednostňovaný vždy vtedy, keď sa má počas krátkeho pulzu dosiahnuť vyšší výkon špičky. Okrem toho majú mikrolasery trvanie pulzov, ktoré sú ešte kratšie ako pikosekundy. Idú nadol až na 350 fs (femtosekúnd).

Typické aplikácie pre vláknový laser

Vláknové lasery sú vhodné pre mnohé odvetvia vo svete výroby. Pre mnohé aplikácie v ťažkom priemysle, pri ktorých je potrebná najmä efektivita a rýchlosť, je perfektným riešením vláknový laser CW, ktorý si vyžaduje menej ba dokonca takmer žiadnu údržbu alebo opravy. CW (spojité) lasery sú najvhodnejšie na vŕtanie laserom, rezanie laserom a zváranie laserom. Ak potrebujete vytvárať veľmi špecifické rezy s komplikovanými tvarmi, vtedy je pre Vás optimálnym nástrojom pulzný vláknový laser.

Zváranie laserom

Zváranie laserom označuje proces, pri ktorom sa zváraním spájajú materiály, či už ide o spájanie podobných alebo odlišných materiálov. Zváranie laserom zaujme vďaka mnohým výhodám týkajúcim sa kvality a nákladov. Zváranie je tak možné využiť pri mnohých materiáloch a množstve hrúbok plechu - od hrubých oceľových platní cez palivové články a batérie až po tenučké drôty pri výrobe medicínskych prístrojov.

Laserom vyrezaná zadná kapota
Rezanie laserom

Rezanie laserom je proces, pri ktorom sa rezanie materiálu vykonáva pomocou laserového lúča. Využiteľné je pri tenkých a jemných materiáloch alebo aj materiáloch s oveľa väčšou hrúbkou (napr. plech). V procese sa na rezanie širokého spektra materiálov využíva zaostrený laserový lúč (napr. pulzný alebo so spojitou vlnou) - opakovateľne a s vysokou mierou presnosti.

Aditívny spôsob výroby (3D tlač)

Aditívny spôsob výroby je proces vytvárania 3D obrobku pridávaním materiálu po vrstvách. Tento proces sa všeobecne označuje aj ako "3D tlač". Vďaka kombinácii strojov na 3D tlač a počítačového softvéru je možné vytvárať zložité tvary. Technológia aditívneho spôsobu výroby jestvuje už viac ako 30 rokov, no až v posledných rokoch sa táto technika začala vďaka svojej univerzálnosti a vynikajúcej rentability využívať vo väčšej miere v priemysle. Vláknový laser slúži často ako zdroj lúča v systémoch 3D tlače.

Úber laku pomocou lasera TruMicro Série 7000
Úber materiálu laserom

Pod laserovým úberom materiálu sa rozumie proces presného úberu vrstvy materiálu laserom. Druh materiálu na ktorom sa vykoná jeho úber je pritom druhoradý, pretože laser dokáže odstrániť vrstvu na množstve materiálov (od pevných kovov cez keramiku až po priemyselné zlúčeniny). Úber materiálu sa často používa pri výrobe elektronických produktov (napr. polovodičov a mikroprocesorov). Veľkou výhodou tohoto procesu je, že sa úber materiálu vykonáva veľmi precízne, s vysokou presnosťou. Úber materiálu sa realizuje v jednom kroku, čo je výraznou výhodou, pretože bežné metódy ako napr. leptanie sú väčšinou viacstupňové. Úber materiálu laserom je tak väčšinou cenovo najvýhodnejšia a najekologickejšia technológia v porovnaní s bežnými metódami (napr. tryskanie suchým ľadom), pretože sa nepoužívajú žiadne rozpúšťadlá ani chemikálie.

Laser cleaning with the laser
Čistenie laserom

Pri laserovom čistení sa z povrchov materiálov odstraňujú laserom nečistoty, usadeniny alebo znečistenie (napr. na kovy, uhlík, kremík a guma). Jestvujú dva druhy procesov čistenia laserom: jedným je úber vrstvy znečistenia nachádzajúceho sa na povrchu materiálu, druhým je úber celej vrchnej vrstvy materiálu.

K výhodám úberu laserom patrí vyššia šetrnosť k životnému prostrediu (pretože sa nepoužívajú žiadne chemikálie ani rozpúšťadlá, vzniká pri tom len minimum odpadu), menšie opotrebovanie podkladového materiálu a čistenie mikrokomponentov (najmä v elektronike).

Mikro otvory
Vŕtanie laserom

Vŕtanie laserom je bezdotykový proces na vytváranie otvorov v materiáli, ktorý sa realizuje opakovanými pulzmi laserového lúča na určené miesto. Materiál sa vrstvu po vrstve odparuje a natavuje, až kým nevznikne otvor. Tento proces sa odlišuje v závislosti od hrúbky materiálu, počtu vytváraných otvorov a veľkosti (šírka a hĺbka) týchto otvorov.

Medzi výhody vŕtania vláknovým laserom patrí odstránenie kontaktného "opotrebovania" a znečistenia, vysoká presnosť opakovania, práca s množstvom materiálov, vytváranie presných otvorov rozličných tvarov a veľkostí, jednoduché integrovanie do výrobných procesov a rýchle nastavenie so zníženými požiadavkami na nástroje.

Zafarbenie plastu pomocou zariadenia TruMark Série 5000
Značenie / popisovanie laserom

Pri popisovaní laserom sa vytvára popis pomocou intenzívneho, pulzného laserového lúča priamo na povrchu materiálu. Vzájomné pôsobenie laserového lúča s povrchom obrobku vedie k zmene materiálu, ktorá spôsobí viditeľné sfarbenie, vytvorenie štruktúry alebo popisu. Aj pri popisovaní laserom je možné obrábať širokú škálu materiálov. Takto je možné vytvárať popisy laserom nie len na všetkých kovoch, ale aj na keramike, plastoch, LED, gume, grafických kompozitoch, atď.

Gravírovanie laserom

Pri gravírovaní laserom sa realizuje úber časti materiálu, aby sa na povrchu zanechala viditeľná stopa gravírovania. Proces gravírovania sa vytvára laserovým lúčom, ktorý uberá materiál, aby na ňom vytvoril popis, pričom laser pôsobí ako "dláto" ktoré uberá zvolené oblasti materiálu objektu. Popis sa vytvorí na objekte pod úrovňou povrchu. Hĺbka závisí od doby zotrvania, energie pulzu a počtu prechodov ako aj od druhu materiálu.

Vláknový laser versus laser CO2

Nasledujúci odsek objasňuje porovnanie vláknových laserov a laserov CO2. Vláknové lasery je novší druh laserov, ktoré sú dostupné na svetovom trhu. Vláknové lasery nemajú žiadne pohyblivé časti alebo zrkadlá, pracujú pri minimálnych nákladoch na údržbu, sú elektricky efektívne, fungujú dobre tak na veľmi tenkých ako aj na hrubých a svetlo odrážajúcich kovoch. Lasery CO2 sa dnes do značnej miery používajú hlavne na obrábanie nekovových materiálov ako plasty, textil, sklo, akryl, drevo a dokonca aj kameň. Majú výhodu pri obrábaní hrubých materiálov (typicky hrubších ako 5 mm) a pracujú po priamych líniách rýchlejšie ako vláknové lasery.

Zaobstarajte si vláknový laser - Objavte všetky naše vláknové lasery

Informujte sa o celej palete vláknových laserov TRUMPF a zmeňte spôsob, akým vyrábate.

K produktu

Tieto témy by mohli zaujímať aj Vás

Technologický obrázok TRUMPF pulzný laser
Pulzné lasery

Vďaka krátkym pulzom bohatým na energiu s vysokým výkonom pulzu sú pulzné lasery firmy TRUMPF ideálne vhodné na bodové a stehové zváranie takmer všetkých kovov.

Laser s krátkymi a ultrakrátkymi pulzmi

Rezanie, vytváranie otvorov, úber materiálu a vytváranie štruktúr: Pomocou laser s krátkymi a ultrakrátkymi pulzmi firmy TRUMPF dostanete vyspelý nástroj na mikroobrábanie.

Senzorika

Ako dodávateľ celkového systému Vám ponúka TRUMPF aj senzoriku procesov. Vďaka plynulému sledovaniu procesov spoľahlivo zvýšite Vašu kvalitu a presne regulujete Váš proces.

Kontakt
Odbyt, Laserová technika
E-mail
Servis & Kontakt