ファイバーレーザーとCO2レーザーは、2つの技術が製造業で容易に利用できるため、一般的な議論です。CO 2 レーザーはその機能のおかげで優れていると考える人もいれば、ファイバーレーザーがいくつかの革新をもたらし、より優れた代替品になると言う人もいます。
ただし、ファイバーレーザーとCO 2 の議論に対する正しい答えは、アプリケーションによって異なります。他のテクノロジーより優れているテクノロジーはありません。最適な選択は、アプリケーションと、必要な精度、材料特性などの他の要因によって異なります。
次のテキストでは、ファイバーレーザーとCO2レーザーがテーブルにもたらすものを見て、ファイバーレーザー切断とCO2レーザー切断の議論に対処しようとします。
ファイバーレーザーの概要
ファイバーレーザーは、ハイテク光ファイバーコンポーネントを使用して、さまざまな材料を簡単にレーザー切断できる強力な光線を照射 します。これらは、エッチング、アニーリング、彫刻などの金属プロセスに最適です。
ファイバーレーザーの全体的なコンセプトとプロセスは非常にシンプルで用途が広いです。この用語は、CO2レーザーとは異なる光源を含みません。焦点は、光ファイバーを使用してすべての光を一点に集中させる送達メカニズムにあります。ファイバーレーザーの動作メカニズムも、この単純さを反映しています。レーザーカッターの光ファイバーは光を受け取り、それをレーザーポインターに増幅します。
カッティングヘッドはCNCを使用して精度と精度を高めています。さらに、光ファイバーには、システム全体の全体的な精度をさらに高める一連の追加の焦点レンズがあります。最後に、レーザーカッターはNO2またはO2のいずれかをパージガスとして使用して、切断プロセスを容易にします。
レーザー切断に関しては、運用コストが重要な考慮事項です。ただし、ファイバーレーザーにはそのようなメンテナンス要件はありません。これは、機械の運用と保守の全体的なコストが非常に低いことを意味します。ただし、ファイバーレーザーを購入するための初期資本要件は非常に高く、中小企業にとっては実現不可能です。
CO2 レーザーの概要
CO2レーザーは、レゾネーター、パージガス、および高速ブロワーの組み合わせを使用して、互いに衝突する高出力の光粒子を生成し、比較的簡単に厚い材料を切断できる高強度の光を提供します。
ファイバーレーザーとは異なり、CO2レーザーは、ファイバーレーザーのような焦点レンズではなく、反射と再集束のプロセスを使用することにより、最初は少し異なる動作をするビームパスデリバリーシステムを備えています。
一般に、CO2レーザーは、対応するファイバーよりも費用効果が高い傾向があります。ただし、初期費用が低いからといって、経済的であるとは限りません。CO2レーザーは多くの電力を消費するため、運用コストが非常に高くなる可能性があります。
ファイバーレーザーとCO2レーザー：正面からの比較
CO2とファイバーレーザーは重要な議論であり、いくつかの要因を慎重に検討する必要があります。エネルギー源や光の波長などの技術的要因を、切断速度や精度などのプロセスパラメータに考慮する必要があります。これは、ファイバーレーザーとCO2レーザーについてのすべての質問に対処するための最も重要な要素を直接比較したものです。
1 –エネルギー源
ファイバーレーザーはLEDを使用して光を放射し、光を増幅して結果を出す光ファイバーレンズによって集光されます。一方、CO2レーザーは、CO2、N2、Xeなどのガスの混合物を刺激して、さまざまな物体を簡単に切断するために強まる波を生成します。
2 –消費電力
ファイバーレーザーは非常に効率的です。CO2に比べて、ファイバーレーザーの消費電力は30％少なくなります。つまり、より迅速に、より少ないリソースで作業を行うことができます。
3 –光の波長
CO2レーザーとファイバーレーザーはどちらも赤外線スペクトルで動作します。一般に、CO2レーザーは10,600 nmの波長を放射しますが、ファイバーレーザーは780〜2200nmの範囲で放射します。
4 –切断速度
より薄いワークピースに関しては、ファイバーレーザーははるかに優れた切断速度を提供します。一般的に、2KWファイバーレーザーは5または6KWCO2レーザーと同じ速さで切断します。この背後にある主な理由は、ファイバーレーザーの出力密度です。光学システムは、単一のスポットに多くのパワーを効率的に集中させ、CO2レーザーよりもはるかに優れた切断速度を提供します。
5 –カット精度
正確な安定性と精度について言えば、ファイバーレーザーの方が優れています。ただし、製造部門では精度には別の側面があり、エッジの滑らかさを扱います。その点で、CO2レーザーの性能ははるかに優れているため、実際の選択は好みによって異なります。
6 –切断範囲
ファイバーレーザーマシンは、金属シートに関しては、全体で13mmの切断範囲があります。アルミニウムのような柔らかい素材を最大30mmまで切断できる強力なバージョンがいくつかありますが、それらのバージョンは非常に高価です。
一方、CO2レーザーは、その出力レベルによってのみ制限されます。ワット数に応じて、CO2レーザーはさまざまな幅を簡単に切断します。
7 –システム構成
CO2レーザーと比較して、ファイバーレーザーは非常に単純であり、複雑なシステムを必要としないため、操作と学習が容易になります。
8 –投資コスト
CO2レーザーとファイバーレーザーに必要な初期投資には大きな違いがあります。ファイバーレーザーは、これらの機械を製造しているブランドがわずかであり、技術がかなり新しいため、非常に高価です。一方、CO2レーザーはしばらく前から存在しているため、必要な機械は他のオプションほど高価ではありません。
ファイバーとCO2レーザーの長所と短所
ファイバーとCO2レーザーについて話すときは、両方のテクノロジーの長所と短所を考慮することが不可欠です。
ファイバーレーザーの長所と短所
ファイバーレーザーには、その革新的な性質と汎用性のためにいくつかの利点があります。それらのいくつかを次に示します。
- より良い品質： 光ファイバー技術は、より小さな切断線とすべてのレーザー切断製品設計の安定した性能を提供する、より高い安定性と精度を提供します。
- より高速で信頼性の高い切断： ファイバーレーザーは、その優れた信頼性と、強度が高いために物事をより迅速に処理できることでも有名です。
- 高効率： ファイバーレーザーの電気変換効率は約30％高く、これはより少ない電力でより多くのことを実行できることを意味します。
- シンプル： 他の選択肢と比較すると、ファイバーレーザーの操作は非常に簡単で、最小限のトレーニングで済みます。
- 低い運用コスト： 効率、シンプルさ、および低いメンテナンスコストにより、ファイバーレーザーの管理はより費用効果が高くなります。
前述の利点は優れています。ただし、すべてのコインには2つの側面があります。ファイバーレーザーにもいくつかの制限があります。ここにいくつかの最も重要なものがあります：
- 高い購入コスト： 運用コストは低いですが、ファイバーレーザーを購入するために必要な全体的な投資は非常に高くなります。
- ガス消費量： ファイバーレーザーは、パージにNO2またはO2ガスを使用し、大量のガスを消費する傾向があります。これは、オペレーターにとって面倒な場合があります。
- 一部の材料の難しさ： ファイバーレーザーは、アルミニウムや銅などの反射性材料の処理にいくつかの困難があります。さらに、ファイバーレーザーは、より厚いサンプルをより効果的に処理することもできません。
CO2レーザーの長所と短所
CO2レーザーには、さまざまな用途に適したいくつかの利点があります。いくつかの利点は次のとおりです。
- より良い仕上がり： CO2レーザーは、特にステンレス鋼とアルミニウムのワークピースでより良い仕上がりを実現します。
- 柔軟性の向上： CO2レーザーは非常に用途が広く、金属、非金属、およびその他の複合材料を微調整することなく処理できます。
- 技術的優位性： CO2レーザーは長い間存在しており、CO2レーザーに関連する一般的な問題に対処する方法を知っている多くの専門家が市場にいます。
CO2レーザーにもいくつかの制限があります。主な欠点のいくつかを次に示します。
- 高い運用および保守コスト： CO2レーザーには、時間とリソースの両方を必要とする多くの保守要件があります。ビームパスデリバリーシステムには、定期的なメンテナンスが必要で、多くの電力を消費するコンポーネントがたくさんあります。これらすべてが、レーザーの運用にかかる全体的なコストを大幅に押し上げます。
- メンテナンスの問題： CO2レーザーは、操作にプリムと適切な条件を必要とし、業界の通常のプロセスを混乱させる可能性のあるいくつかの要件があります。
- 低速： ファイバーレーザーと比較すると、CO2レーザーは動作を完了するのに多くの時間を必要とします。薄い部品に関しては、CO2レーザーはまったく競争できません。軟鋼のワークピースとN2パージガスを使用した4KWCO2レーザーの例を考えてみましょう。このレーザーの切断速度は260IPMですが、同じ出力のファイバーレーザーの切断速度は1400IPMです。
ファイバーレーザーとCO2のどちらかを選択する際の考慮事項
ファイバーレーザーとCO2レーザーの主な目的は、プロジェクトに取り組む際にどのタイプのテクノロジーを採用すべきかを判断することです。そのフェーズでは、次の条件を念頭に置き、それらに基づいて選択する必要があります。どうぞ。
カットする材料
材料は、使用する機械の種類を決定する上で重要な役割を果たします。一般に、ファイバーレーザーは、その速度と強度のために、薄い金属シート（たとえば、2mmの銅、3mmのステンレス鋼、および700Wのレーザーの場合は6mmの炭素鋼）に最適です。他の素材も扱えます。
一方、CO2レーザーは、より厚いワークピースを簡単に処理する機能を備えています。レーザーカッターの実際の切断能力は、レーザーの出力に依存します。一般的に、専門家は、安定性が高く、直線がまっすぐであるため、5mmを超えるCO2レーザーの使用を推奨しています。CO2レーザーで他の非金属を処理することもできます。
アプリケーション
レーザーには、切断以外にも、彫刻やエッチングなどの用途があります。CO2レーザーとファイバーレーザーの両方がこの仕事に最適です。ただし、ファイバーレーザーは、より高速で革新的で、操作が安価であるため、当然のことながら優れています。
生産率
アプリケーションによっては、生産率の問題にも対処する必要があります。より高速な処理には、ファイバーレーザーが最適です。CO2レーザーもうまく機能しますが、本質的に低速です。ただし、それはより薄いワークピースの場合のみです。より厚い部品の場合、CO2レーザーを使用する以外に選択肢はありません。
購入予算
レーザー切断のコスト は高く、全体のコストの一部は、セットアップを購入するために必要な金額に関連しています。CO2レーザーは、技術が古く、市場の非常に多くのメーカーで容易に入手できるため、より費用効果が高くなります。
一方、ファイバーレーザーのメーカーは非常に少なく、技術も比較的新しいものです。これは、ファイバーレーザーの購入に多額の費用をかける必要があることを意味します。ただし、ファイバーレーザーの運用要件が低いため、高い初期コストはそれだけの価値があります。
メンテナンス
使用しているセットアップの種類によっては、たとえそれらが仕事に十分であっても、多くのメンテナンスを必要とする機器のための十分な時間がない場合があります。ファイバーレーザーとCO2レーザーの議論では、多くの機械工場が注文が多く、メンテナンスに多くの時間を費やす余裕がないため、メンテナンス要件は大きな問題です。
この場合、ファイバーレーザーが最高のパフォーマンスを発揮します。光学システムには多くのメンテナンス要件がなく、多くの条件で動作できます。一方、CO2レーザーはメンテナンス要件が厳しく、手付かずの状態でしか動作しないため、操作が困難になります。
安全性
レーザーカッターは危険です。CO2レーザーとファイバーレーザーはどちらも非常に有害な放射線を放出し、注意しないと、特に目に永久的な損傷を与える可能性があります。そのため、レーザーカッターを扱う際は常に保護具を着用することが非常に重要です。
ファイバーレーザーとCO2レーザーはどちらも危険ですが、ファイバーレーザーには通常、安全上の問題を排除する保護ハウジングが付属しています。このような機能を備えたものを購入する場合、安全上の問題はありません。残念ながら、CO2レーザーには100％リスクのないオプションが付属していないため、最良の結果を得るには保護具を使用する必要があります。
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