¿Qué es mejor, las máquinas de marcado por láser de fibra o el CO2? Este tema se ha discutido en la comunidad manufacturera durante muchos años, porque los puristas del láser insisten en que el CO2 es la mejor tecnología, mientras que otros están impulsando nuevas innovaciones en las máquinas de marcado por láser de fibra que insisten en exactamente lo contrario. ¿Quién tiene razón? ¿Qué tecnología es superior?
La respuesta está en el hecho de que muchos fabricantes ofrecen tanto tecnología de láser de fibra como de CO2 en sus líneas de productos mecánicos, ya que existen diferencias significativas en tecnología y capacidades, así como en su rendimiento en materiales, espesores y aplicaciones específicos. se reduce a qué tipo de material desea cortar.
En un artículo anterior, descubrimos que los cortadores láser de fibra obtienen más potencia del resonador o de la fuente de alimentación para el cabezal de corte. Esto se logra al no tener que reflejar el haz en un espejo y luego volver a enfocarlo a través de muchas lentes. El haz permanece enfocado en la fuente Las ventajas de los láseres de CO2 son su flexibilidad y el tipo de material.
¿Qué es una máquina de marcado láser de fibra?
Un láser de fibra es simplemente el término para el sistema de entrega de fibra óptica que envía un haz de luz intenso y amplificado al cabezal de corte de una máquina láser. Este término no describe el proceso de creación de la fuente de luz (que es diferente a un resonancia de CO2).
¿Cómo funciona una máquina de marcado láser de fibra?
La fibra óptica toma la fuente de luz de la cavidad resonante de la máquina de corte por láser y la transmite a su cabezal de corte controlado por CNC. El cabezal de corte enfoca el láser a través de una serie de lentes sobre la superficie del material. Emite desde el extremo la fibra cable óptico.
¿Qué es un láser de CO2?
El método real para crear un láser de CO2 es el proceso. Un resonador soplado a alta velocidad con gas CO2 (turbina, soplador) utiliza una variedad de partículas de luz para dividir los iones (generalmente excitación de RF o excitación de CC). Esto hace que las partículas de luz se chocan y luego se separan a intervalos mayores.
¿Cómo funciona un láser de CO2?
El resonador de CO2 emite suficiente luz para transmitirla de una manera diferente al método de fibra óptica. El haz pasa a través de un proceso de reflexión y luego se vuelve a enfocar en el «sistema de entrega de la ruta del haz». Este se purifica con un «gas inerte» para Asegúrese de que la ruta esté libre de polvo y residuos que puedan interferir con la transmisión del láser. Después de que el láser se haya reflejado en los cabezales de corte, se vuelve a enfocar para emitir el haz de la misma manera que una máquina de fibra. Esto utiliza un serie de lentes para reenfocar el haz y un escudo de gas de corte de alta velocidad para limpiar el camino.
CO2 vs láseres de fibra: ventajas y desventajas de cada uno
La tecnología de grabado láser de fibra es monolítica, fibra a fibra, una configuración compacta de estado sólido que corta metal plano. Esta es la principal ventaja. El láser de fibra tiene costos operativos más bajos que los láseres de CO2 comparables. Las características del rayo láser de fibra proporcionan un corte más rápido. velocidades que el CO2 Los sistemas de corte por láser de fibra son capaces de cortar más de una pulgada usando un láser de fibra de mayor potencia e incluso más rápido cuando se usa nitrógeno como gas auxiliar.
Sin embargo, el mejor lugar para lograr la mayor ventaja sobre los sistemas de CO2 es el rango de 1/2″ e inferior. Está claro que la tecnología láser de fibra es la forma más eficiente y rentable de trabajar con acero inoxidable, cobre, aluminio, latón o cobre.Si está cortando madera, acrílico o cuero, esta tecnología también está disponible.Se recomienda utilizar un láser de CO2.
Ventajas láseres de CO2
- Acabado superficial: los láseres de CO2 suelen producir una mejor calidad de borde en lugares de trabajo de acero inoxidable y aluminio.
- Flexibilidad: los láseres de CO2 ofrecen flexibilidad para una variedad de aplicaciones láser, incluidos los no metales.
- Tecnología conocida: debido a que la tecnología láser de CO2 existe desde hace más de 30 años, los resultados son completamente predecibles, lo que proporciona un buen nivel de seguridad para el usuario.
Desventajas láseres de CO2
- Ventajas de los láseres de CO2
Acabado superficial: los láseres de CO2 suelen producir una mejor calidad de borde en lugares de trabajo de acero inoxidable y aluminio. - Flexibilidad: los láseres de CO2 de reciente flexibilidad para una variedad de aplicaciones láser, incluidos los no metales.
- Tecnología conocida: debido a que la tecnología láser de CO2 existe desde hace más de 30 años, los resultados son completamente predecibles, lo que proporciona un buen nivel de seguridad para el usuario.
Láser de fibra de ventaja
- Costo de inversión: El precio de la tecnología láser de estado sólido está cayendo a medida que se vuelve más popular. Se pueden comprar máquinas domésticas de corte por láser de fibra totalmente equipadas a partir de $300K
- Mantenimiento: La ausencia de sistemas de entrega de trayectoria de haz y su amplio uso de espejos, fuelles y láseres de fibra mojada por gas (especialmente los tipos de resonador de estado sólido) reduce en gran medida la cantidad de mantenimiento requerido y los costos asociados con el mantenimiento.
- Velocidad: En la competencia entre los láseres de fibra y los láseres de CO2 para materiales delgados, simplemente no hay comparación, las fibras son dos o tres veces más rápidas que los materiales de calibre.
Costos operativos: los láseres de fibra requieren aproximadamente 1/3 del consumo de energía de sus contrapartes de CO2 debido a los requisitos de energía y enfriamiento más bajos de los resonadores.Esto, junto con un corte más rápido y menos mantenimiento, hace que los láseres de fibra sean muy rentables.
Desventajas de los láseres de fibra
- Tratamiento de materiales gruesos: la ventaja de los láseres de CO2 para el tratamiento de superficies es su capacidad para tratar materiales más gruesos, como el acero inoxidable y el aluminio. Aunque la tecnología láser de fibra puede ser un futuro lejano, el CO2 sigue siendo el líder del mercado en este campo.
- Flexibilidad general: el láser de CO2 es más flexible que otros láseres y puede cortar una mayor variedad de materiales, en particular no metales. Las tecnologías de fibra óptica pueden cortar latón y cobre directamente de la caja (los láseres de CO2 tuvieron grandes dificultades con estos materiales). ), pero todavía tienen un uso limitado, particularmente para aplicaciones no metálicas.
- Nivel de tecnología/comodidad: si hay sistemas láser de CO2 en sus instalaciones, es posible que inicialmente vea esta tecnología como el «diablo que conoce» y no el «diablo que no conoce».
¿Qué materiales pueden cortar los láseres de CO2 y de fibra?
CO2 lasers engraving products
Fiber lasers engraving products
La ventaja de los láseres de CO2 es que pueden trabajar con una amplia gama de materiales.Pueden usarse con materiales orgánicos (no metales).Los materiales orgánicos son cosas como madera, acrílico, plástico, caucho, cuero y cualquier cosa por el estilo.Fibra los láseres se utilizan principalmente con metales.
Sin embargo, los láseres de CO2 no se pueden usar con una variedad de metales. Esto se debe a que algunos metales son por naturaleza altamente reflectantes. Por naturaleza reflectante, quiero decir que estos metales pueden reflejar (reflejar) la luz/láser. Es como apuntar una linterna a un espejo. y la luz se reflejará en usted. Los metales como el aluminio, el cobre, el oro, el latón y la plata son altamente reflectantes. Si la luz se refleja en una máquina láser, puede dañarla y el láser de CO2 cuesta miles de dólares repararlo. ¡Así que asegúrese de verificar tres veces que la máquina láser que compre pueda funcionar con el material que necesita sin causar ningún daño. Las máquinas láser de CO2 tienen un haz de láser que los metales altamente reflectantes reflejan fácilmente. Los láseres de fibra tienen una frecuencia mucho más baja haz.
(De hecho, casi todos los metales son reflectantes por naturaleza. Es solo que algunos metales son más reflectantes que otros).
Las longitudes de onda más cortas de los láseres de fibra pueden funcionar bien con una variedad de metales, pero no con materiales orgánicos/no metálicos. Las máquinas de CO2 también pueden usarse en materiales orgánicos como madera y plástico. Un grabador láser de fibra puede provocar un incendio si no usa sobre madera Si se va a usar sobre plástico, puede derretirlo.
Un láser de CO2 puede trabajar con metal siempre que tenga suficiente potencia (vatios). Se necesitan entre 25 y 150 vatios para grabar algo como el acero y alrededor de 300 vatios para cortarlo. Los láseres de CO2 también necesitan usar oxígeno como portador para cortar estos metales Tenga en cuenta que se necesita menos energía (vatios) para grabar/marcar material que para cortarlo.
He enumerado algunos materiales que se pueden usar en combinación con láseres de fibra y CO2. Le recomiendo enfáticamente que verifique dos o tres veces en línea y con la empresa a la que le está comprando que la máquina láser que está comprando es compatible con el material que desea. cortar.
Materiales con los que se pueden utilizar las cortadoras láser de CO2.
- Madera
- fibra acrílica
- Ladrillo
- Tela
- Delrín
- Tela
- Cuero
- Mármol
- Tablero mate
- Melamina
- Papel
- Película de poliéster
- Cartón prensado
- Goma
- Chapa de madera
- Fibra de vidrio
- metal pintado
- Teja
- El plastico
- corcho
- corian
- Aluminio anodizado
Los láseres de fibra de material están disponibles.
- Aluminio
- Tungsteno
- Carburo
- Cerámica no semiconductora
- Aleaciones de cromo
- metal pintado
- Fibra de vidrio
- Fibras de Carbono
- Níquel
- El plastico
- Polímeros
- Goma
- Plata
- Oro
- Acero inoxidable
¿Cuáles son los costos de compra y operación?
Al comprar una máquina láser, necesita saber el costo total de propiedad para ver si está haciendo una inversión inteligente. El costo total de propiedad significa el costo de la máquina láser cuando la compra y el costo de operación y mantenimiento/reparación. tiempo extraordinario.
Hoy en día, el costo inicial/por adelantado de un láser de fibra es más alto que el de un láser de CO2. Los láseres de fibra de gama alta suelen tener un precio inicial de 40 000 USD. Las máquinas de CO2 de gama alta suelen tener un precio inicial de 10 000 USD. En general, es probable que los láseres de fibra cuesten más que las máquinas de CO2 con las mismas estadísticas y características (por ejemplo, potencia (vatios), tamaño, velocidad, etc.).
El costo inicial o inicial de una máquina láser es solo una parte de la ecuación. Es importante considerar también los costos de mantenimiento, operación y reparación de las máquinas láser. Algunas personas cometen el error de mirar el precio inicial de la máquina láser y olvidarse de calcular los costos de operación. Mantenga y repare las máquinas láser con el tiempo. No cometa este error, especialmente si va a usar la máquina láser regularmente.
Cálculo del costo total de propiedad
Por lo general, el costo total de un láser de CO2 es más alto que el de un láser de fibra a lo largo del tiempo. Aquí hay algunas cosas que debe considerar al calcular el costo total de un láser.
- Consumibles: los láseres de CO2 requieren un gas (como oxígeno o nitrógeno) para funcionar, mientras que los láseres de fibra no (los láseres de fibra pueden usar gas para una mejor calidad de corte).
- Consumo de energía: los cortadores láser de fibra consumen aproximadamente tres veces más energía que los láseres de CO2, lo que básicamente significa que el láser de fibra usa 3 veces menos energía para cortar lo mismo.
- Mantenimiento/limpieza de piezas: Los láseres de CO2 tienen piezas como espejos, turbinas y tanques de agua que necesitan limpieza y reparación. De lo contrario, pueden averiarse y costarle dinero en reparaciones. Por lo tanto, asegúrese de recordar prestar atención a las necesidades de su máquina láser Puede ahorrarle mucho dinero a largo plazo.
- Reparación: las piezas del láser de CO2 tienen más probabilidades de fallar que las piezas del láser de fibra. Se estima que una máquina de láser de fibra tarda entre 50 000 y 100 000 horas en fallar, mientras que el CO2 tarda unas 20 000 horas. -Máquinas de estado (casi todas de una sola pieza), esto quiere decir que no tienen partes móviles, por lo tanto, la probabilidad de falla o funcionamiento no funcional es mucho menor.
Vida útil: todas las máquinas eventualmente se averiarán… En términos generales, las máquinas láser de CO2 de alta gama duran entre 10 y 15 años.Las fibras pueden durar el doble, si no más del triple.
Recuerde tener en cuenta estos puntos cuando intente calcular el costo del tipo de máquina láser que elegirá.Si no corta materiales con frecuencia y necesita cortar materiales no metálicos como madera o acrílico, entonces una máquina de CO2 sería ser su mejor opción Si necesita cortar una gran cantidad de metal, especialmente metal delgado, entonces un láser de fibra puede ser la mejor opción para usted.
Otra cosa para recordar que funcionará en su máquina láser. Ese es el tiempo. Ya sabe lo que dicen, el tiempo es dinero. La rapidez con la que opera su máquina láser puede marcar una gran diferencia en el valor de su inversión.
Velocidad de corte: ¿qué tan rápido es su corte por láser?
Los grabadores láser de fibra son significativamente más rápidos que los láseres de CO2 para cortar láminas delgadas (< 8 mm), especialmente al cortar acero inoxidable. Para 1 mm, los láseres de fibra pueden cortar hasta 6 veces más rápido que los láseres de CO2. Para papel de 5 mm, la diferencia es reducido a aproximadamente 2 veces.
La velocidad de corte de láminas delgadas puede aumentar de 2 a 3 veces al aumentar la potencia de la fuente láser a 2 kW. El láser de CO2 puede cortar láminas delgadas a una velocidad más rápida que el láser de fibra. Esto es posible con la misma potencia del láser. la ventaja de velocidad es menor que para las hojas que son más delgadas.
Calidad de corte: ¿Qué tan suaves desea que sean sus bordes?
Una de las ventajas de los láseres de CO2 para el corte es que la calidad de su filo (nitidez/bordes más finos) es constante en todo el rango de grosor del material, lo que significa que no necesita preocuparse de que sus bordes se vean mal al cortar fino. o material grueso El láser de fibra se vuelve menos eficiente para hacer cortes consistentes a medida que el material se vuelve más grueso.
Tenga en cuenta que los grabadores láser de fibra están mejorando con el paso del tiempo. Hoy en día, la calidad de los cortes en espesor no es tan mala como lo era en los primeros días de los láseres de fibra. Si realmente desea ingresar a los cortadores láser de fibra pero no preocupado por la calidad del corte, debe pedirle a la empresa que compre que le muestre una demostración. En Morphy, eso es lo que hacemos. Cualquier persona local, la dejaremos entrar para que podamos cortar las muestras que pueda necesitar. Nuestros clientes pueden estar seguros de que sus máquinas cortarán el producto que necesitan.
Puntos a considerar al comprar una máquina CO2 VS Fiber Laser.
- Según los datos que encontré en línea, el precio promedio de una cortadora láser de 4kW cuesta $12.73/hora láser de CO2 por día, mientras que el costo promedio de una cortadora láser de fibra de 4kW es $6.24/hora.
- Los usos principales de las máquinas láser de fibra son el corte de metales delgados (0-5 mm) y el marcado, grabado, recocido, grabado e incluso soldadura de metales.
- Los láseres de CO2 pueden cortar, marcar y grabar una amplia gama de materiales no metálicos, como plásticos, textiles y piedras.
- Las máquinas de láser de fibra ocupan menos espacio que las máquinas de láser de CO2. Las máquinas de láser de co2 requieren tanques de gas, bombas y tuberías. Por el contrario, las máquinas de fibra óptica son mucho más compactas.
Conclusión - Entonces... ¿cuál deberías comprar?
¿Qué tipo de láser deberías comprar?¿CO2 o fibra?Todo depende de las necesidades de tu negocio.
Si está cortando/grabando materiales orgánicos o no metálicos, entonces, por supuesto, estará buscando un cortador láser de CO2.
Si la mayor parte de su producción se ocupa de metales delgados, es posible que desee considerar invertir en una máquina láser de fibra.Con una máquina láser de fibra, su producción será más rápida y los costos de tiempo extra no serán tan altos como con una máquina láser de CO2.
Si está cortando/grabando materiales orgánicos o no metálicos, entonces, por supuesto, estará buscando un cortador láser de CO2.
Si la mayor parte de su producción se ocupa de metales delgados, es posible que desee considerar invertir en una máquina láser de fibra.Con una máquina láser de fibra, su producción será más rápida y los costos de tiempo extra no serán tan altos como con una máquina láser de CO2.