Dlaczego laser fiber to dobra inwestycja?

Aktualizacja artykułu - kwiecień 2025

Niektóre decyzje w firmie są oczywiste dopiero wtedy, gdy widzisz efekty w liczbach. Przykładem takiej właśnie decyzji jest inwestycja w laser światłowodowy. To urządzenie, które potrafi przyspieszyć realizację zleceń produkcyjnych i zminimalizować codzienne problemy technologiczne. Z tego artykułu dowiesz się, jak działa laser fiber, jakie daje korzyści, co zmienia w codziennej pracy i kiedy warto go wdrożyć.

Dlaczego firmy wybierają laser fiber?

Coraz większa liczba przedsiębiorców decyduje się na zakup wycinarek laserowych wykorzystujących technologię lasera światłowodowego. Dlaczego? Ponieważ urządzenia te oferują możliwości i parametry niedostępne w innych rozwiązaniach stosowanych przy cięciu materiałów i detali.

Co to jest laser światłowodowy - fiber?

Lasery fibrowe (z ang. fiber laser) to lasery na ciele stałym pompowane diodami półprzewodnikowymi. W odróżnieniu od laserów CO₂, które opierają się na systemach luster do kierowania wiązki, lasery fiber wykorzystują elastyczne włókna światłowodowe, co eliminuje potrzebę stosowania skomplikowanych układów optycznych i zwiększa niezawodność systemu. Lasery fiber są mniejsze, szybsze, bardziej energooszczędne i praktycznie bezobsługowe.

Jak zbudowany jest laser fiber?

Ośrodkiem czynnym urządzenia jest światłowód zbudowany z aktywnego włókna optycznego składającego się z trzech warstw:

1. Warstwy zewnętrznej, czyli polimerowej okładziny światłowodu o najmniejszym współczynniku załamania światła, chroniącej przed emisją promieniowania laserowego na zewnątrz.

2. Płaszcza wewnętrznego, czyli powłoki pompującej, wykonanej z materiału o wyższym współczynniku załamania światła niż płaszcz zewnętrzny. Warstwa ta zachowuje się jak lustro otaczające rdzeń, a wielokrotne odbijanie się wiązki światła od jej zewnętrznej krawędzi powoduje powtarzalne przesyłanie światła do rdzenia. Powstaje w ten sposób rezonator generujący i wzmacniający wiązkę lasera.

3. Rdzenia, czyli warstwy wewnętrznej domieszkowanej pierwiastkami ziem rzadkich, mającego najwyższy współczynnik załamania światła i odpowiedzialnego za propagację sygnału.

Jak działa fiber laser?

Laser światłowodowy wysyła wiązkę światła o wysokiej gęstości energii, skupiając ją — za pomocą soczewki zamkniętej w głowicy tnącej — na powierzchni obrabianego przedmiotu. Dzięki temu obszar napromieniowany ultracienką ogniskową topi się i odparowuje.

Proces cięcia kontrolowany jest poprzez system CNC, który umożliwia zarówno cięcie płaskie, jak i ukośne i pozwala uzyskać bardzo czyste, gładkie krawędzie tnąc z bardzo wąską szczeliną cięcia. Po wyposażeniu wycinarki w mechaniczne ramię, możliwe jest także cięcie 3D.

W porównaniu ze starszymi typami wycinarek laserowych lasery fibrowe zajmują mniej miejsca, mają wysoki współczynnik konwersji fotoelektrycznej, są energooszczędne, pozwalają chronić środowisko i oferują wyższą wydajność oraz lepszą jakość cięcia, dzięki doskonałej jakości wiązki.

Jakie korzyści daje wycinarka laserowa fiber?

Laser światłowodowy zyskał tak dużą popularność w przemyśle nie bez powodu. To technologia, która wprowadza zmianę na wielu poziomach. Zanim szczegółowo przyjrzymy się wszystkim korzyściom, zacznijmy od ich krótkiego podsumowania.

Przewagi technologiczne lasera fiber

• Bardzo duża prędkość cięcia — 2 razy szybciej niż laser CO₂ tej samej mocy

• Większa gęstość mocy lasera — 5 razy większa gęstość energii w punkcie cięcia

• Wyższa efektywność energetyczna — sprawność energetyczna do 30% (3 razy wyższa niż CO₂)

• Dłuższa żywotność źródła — nawet 100 000 godzin!

• Niskie koszty serwisu i konserwacji — brak luster, pomp, filtrów i innych części eksploatacyjnych

• Kompaktowa budowa — oszczędność miejsca i łatwiejsza integracja z linią produkcyjną.

Laser fiber jest szybszy, dokładniejszy i tańszy w utrzymaniu niż starsze technologie. Sprawdźmy, jak przekłada się to na korzyści w procesach produkcyjnych.

Może Cię zainteresować: Maszyny do cięcia blachy - plazma, laser, czy CO2? Jak dobrać odpowiednie urządzenie?

Bardzo duża prędkość cięcia

Prędkość działania wycinarek światłowodowych pozwala znacznie zwiększyć wydajność. I chociaż dostępne są starsze, dobrze znane technologie laserowe, takie jak lasery półprzewodnikowe z pompą diodową (DPSS), czy lasery CO2 - żaden nie może przebić prędkości i jakości lasera światłowodowego. Np. laser CO2 tej samej mocy będzie ciąć z dwukrotnie mniejszą prędkością.

Szybsze cięcie to krótszy czas realizacji zleceń, mniejsze kolejki produkcyjne i możliwość obsłużenia większej liczby zamówień bez rozbudowy parku maszynowego. To także mniejsze koszty jednostkowe, lepsze wykorzystanie zasobów i szybszy przepływ pracy pomiędzy działami. W praktyce: mniej przestojów, więcej pracy wykonanej w tym samym czasie i lepsze wyniki na poziomie całej linii produkcyjnej.

Duża gęstość mocy lasera

Ze względu na mniejszą ogniskową wiązka lasera światłowodowego o mocy 2kW ma pięciokrotnie większą gęstość mocy w punkcie ogniskowym niż w laser CO2 o mocy 4kW.

Ponadto, dzięki mniejszej długości fali, lasery światłowodowe charakteryzują się 2,5-krotnie większą absorpcją.

Większa absorpcja i wyższa gęstość mocy pozwalają osiągnąć do pięciu razy większą szybkość cięcia w materiałach o grubości poniżej 6 mm.

Dla firmy oznacza to większą elastyczność produkcyjną — możliwość szybkiej realizacji zróżnicowanych zleceń, krótszy czas cyklu produkcyjnego i lepsze wykorzystanie dostępnych mocy przerobowych.

Im szybsze i bardziej precyzyjne cięcie, tym mniej poprawek, mniej strat materiałowych i niższe koszty całkowite obróbki.

Efektywność energetyczna

Mimo, że lasery światłowodowe są szybsze, są jednocześnie bardziej energooszczędne niż rozwiązania alternatywne. Ich sprawność energetyczna sięga 30% i jest 3 razy wyższa niż w przypadku lasera CO2. Oznacza to, że zużywają mniej energii w czasie pracy przy pełnym obciążeniu, niż np. laser CO2 w trybie oczekiwania.

Ponadto, technologia lasera światłowodowego wykorzystuje chłodzenie powietrzem i nie wymaga stosowania kosztownych i uciążliwych agregatów chłodniczych.

Umożliwia to nie tylko zmniejszenie zużycia energii, czy pozwala dbać o środowisko, ale także sprawia, że ​​system jest prostszy, bardziej niezawodny i mniejszy. A ponieważ większość firm musi rozważnie podejmować decyzje finansowe i z reguły nie posiada nadmiaru miejsca, kompaktowe i wydajne rozwiązania okazują się najlepszym rozwiązaniem.

Długi czas pracy

Oczekiwana długość pracy lasera światłowodowego jest znacznie wyższa niż w przypadku innych laserów. W rzeczywistości moduł diodowy w laserze światłowodowym pracuje z reguły trzy razy dłużej niż w przypadku innych technologii.

Większość innych laserów zaprojektowana została na około 30 000 godzin pracy, co zwykle odpowiada około 15 latom użytkowania. Lasery światłowodowe mają przewidywaną żywotność wynoszącą około 100 000 godzin, co oznacza około 45 lat użytkowania. Pytanie tylko czy firmy będą nadal używać tego samego lasera za 45 lat? To raczej wątpliwe, jednak trzeba przyznać, że lasery fibrowe oferują imponujący zwrot z inwestycji.

Niskie koszty utrzymania i konserwacji

Światłowody laserów fibrowych są niezawodne i praktycznie bezobsługowe. Dzięki prowadzeniu wiązki lasera światłowodem wyeliminowano wiele ruchomych części eksploatacyjnych, takich jak lustra optyczne, pompy próżniowe, wentylatory, czy filtry stosowane w laserach CO2. Dlatego we wspomnianym wyżej okresie 100 000 godzin pracy nie jest przewidziana żadna wymiana elementów eksploatacyjnych urządzenia.

Ponadto, dzięki lepszej jakości cięcia, powtarzalności procesu i automatyzacji, lasery światłowodowe zapewniają doskonałą kontrolę procesu, wszechstronność, zmniejszenie ilości odpadów i znaczną redukcję kosztów operacyjnych.

Sprawdź wycinarki laserowe do cięcia blach dostępne w ofercie Centrum Maszyn CNC i przekonaj się, jak mogą zoptymalizować Twoją produkcję.

Jaki jest wpływ lasera fiber na rozwój firmy?

Laser fiber to technologia, która wprowadza do procesu stabilność i powtarzalność. Maszyna tnie dokładnie tak, jak została zaprogramowana — precyzyjnie, równo i bez niepotrzebnych poprawek, dzięki czemu produkcja staje się bardziej przewidywalna, a terminy łatwiejsze do dotrzymania.

Automatyzacja procesów i eliminacja błędów ludzkich

Laser fiber zintegrowany z systemem CNC to technologia, która minimalizuje wpływ błędów ludzkich na produkcję. Maszyna pracuje według zaprogramowanych parametrów — zawsze tak samo precyzyjnie, niezależnie od doświadczenia operatora czy zmian w zespole. Dzięki temu proces staje się stabilniejszy, a codzienna praca na hali łatwiejsza do zaplanowania.

Zwiększenie konkurencyjności na rynku

Wdrożenie laserów światłowodowych często przekłada się także na wzmocnienie pozycji firmy na rynku.

Dzięki technologii laserów fibrowych możesz:

• oferować wyższą jakość cięcia nawet najbardziej wymagających materiałów,

• skracać terminy realizacji zleceń,

• optymalizować koszty produkcji przy zachowaniu marży.

Rozszerzenie oferty usług i produktów

Inwestycja w laser fiber to także nowe możliwości produkcyjne, które pozwalają otwierać się na kolejne segmenty rynku i nowych klientów.

Nowoczesne lasery światłowodowe umożliwiają m.in.:

• szybkie cięcie rur, profili i elementów przestrzennych,

• precyzyjne mikrocięcie cienkich blach stosowanych np. w branży elektronicznej,

• wycinanie niestandardowych kształtów z minimalnym odpadem materiałowym.

• cięcie szerokiego spektrum materiałów, w tym metali (np. stali czarnej, stali nierdzewnej, aluminim, miedzi, mosiadzu, stali nierdzewnej), niektórych kompozytów oraz tworzyw sztucznych.

Podsumowanie

Wśród nowoczesnych technologii cięcia trudno o bardziej opłacalne rozwiązanie niż laser światłowodowy (fiber laser). To jeden z najbardziej nowoczesnych typów laserów stosowanych w przemyśle metalowym, który łączy w sobie precyzję, szybkość i niskie koszty eksploatacji — czyli dokładnie to, czego dziś szukają firmy produkcyjne, chcąc utrzymać konkurencyjność na rynku.

Co więcej, wycinarki światłowodowe otwierają drogę do realizacji zleceń specjalistycznych — takich jak cięcie rur i profili — bez konieczności inwestowania w dodatkowe maszyny. Dla firm oznacza to większą elastyczność, krótsze terminy realizacji, lepszą kontrolę nad kosztami oraz szansę na rozwój nowych linii produktowych. Właśnie dlatego wdrożenie lasera światłowodowego to jedno z najbardziej racjonalnych i perspektywicznych rozwiązań dla firm, które chcą uporządkować proces produkcyjny, ograniczyć błędy i lepiej wykorzystać czas pracy ludzi oraz maszyn.