CO2 contre technologie laser à fibre : le guide ultime

Qu'est-ce qu'un laser à fibre ?

La technologie laser à fibre est un laser à l'état solide qui liquéfie et perce les métaux. C'est l'une des méthodes les plus courantes pour couper des tôles. Dans la plupart des cas, le laser coupe l'acier doux, l'acier inoxydable et d'autres métaux non ferreux. Les lasers à fibre ont une puissance élevée qui leur permet de couper des métaux de plus de 100 mm d'épaisseur.

Puisqu'il offre rapidité, qualité et efficacité, découpeuses laser à fibre ont suscité beaucoup d'attention et de faveur parmi les secteurs et industries importants. Les systèmes de contrôle informatisés de la machine laser à fibre permettront plus de précision et d'exactitude dans votre travail. Le prix des découpeuses laser de ce type est souvent plus élevé que celui des autres types de découpeuses laser.

Qu'est-ce qu'un Laser CO2 ?

Le procédé de découpe au laser CO2 est une technique de découpe d'une feuille de métal qui utilise un laser à gaz alimenté électriquement. Le laser peut couper à travers des matériaux en tôle, y compris l'aluminium, l'acier et l'acier inoxydable. Les niveaux de puissance et de contrôle que possèdent les lasers CO2 sont remarquables, et ces lasers ont une grande exactitude et précision. Leur système de contrôle unique les différencie des autres technologies laser.

L'applicabilité des lasers CO2 à une large gamme de substrats est l'une de ses caractéristiques les plus attrayantes. Dans certaines circonstances, ils peuvent fonctionner avec des substances inorganiques et métalliques. Le procédé de découpe au laser CO2 envoie principalement un faisceau laser infrarouge de haute intensité via une buse. Ces lasers ont besoin d'une combinaison de différents gaz pour produire le faisceau laser.

Comment fonctionne le laser à fibre ?

Les machines laser à fibre fonctionnent en produisant un faisceau laser puissant via un rayonnement stimulé. Un ensemble de diodes est utilisé dans les dispositifs laser à fibre pour former le faisceau, focalisé via un réseau de câbles à fibre optique. Après cela, les composants optiques à l'intérieur du câble sont utilisés pour créer et amplifier une longueur d'onde particulière. Immédiatement après la procédure, le faisceau laser est manipulé, laissant le faisceau laser faire la découpe.

Si vous trouvez toujours cela compliqué et difficile à comprendre, examinons un processus étape par étape plus complet. Ce guide étape par étape vous aidera à mieux comprendre le fonctionnement des lasers à fibre.

1. Avant de commencer la procédure, l'électricité sera convertie en photons par des diodes laser, et la machine transmettra ensuite ces photons dans le câble à fibre optique. Le processus commence lorsque les deux semi-conducteurs utilisés par les diodes (charges positives et négatives) entrent en contact l'un avec l'autre. Ils émettent des photons sous forme d'électrons libres. Lorsque plus de puissance est appliquée, le rythme augmente, poussant plus de lumière dans le câble à fibre.
2. Après avoir été dirigée dans le câble à fibres optiques et propulsée vers l'avant, la lumière doit suivre un trajet unique pour un faisceau laser intense. Ce chemin doit rester inchangé. D'autre part, la lumière ne se déplace pas linéairement ; par conséquent, pour surmonter ce défi, les câbles à fibres optiques se composent de deux parties : le "noyau" et le "gaine". La gaine est le terme utilisé pour décrire le matériau utilisé dans le noyau, la région où la lumière se déplace. Lorsque la lumière se déplace, elle rencontre la gaine et rebondit dans le noyau. C'est parce que le revêtement offre une réflexion interne, qui maintient la lumière à l'intérieur du centre de la structure et l'encourage à poursuivre sa trajectoire.
3. Lorsque la lumière atteindra enfin la fin de son parcours via la fibre optique, elle entrera dans une cavité laser. Dans cette région, la lumière ne sera que d'une longueur d'onde particulière. En raison de la présence de l'élément terre rare, les fibres optiques présentes sont dopées au fur et à mesure que les éléments les entourent. Lorsque ces particules de la fibre dopée entrent en contact avec la lumière, les électrons obtiennent une augmentation de leurs niveaux d'énergie. Lorsqu'ils reviennent finalement à leur état initial, ils libèrent des photons, souvent appelés lumière. La cavité laser agit comme un résonateur, qui est un dispositif qui fait rebondir la lumière entre deux points. Cette procédure augmente la lumière, donnant un "Laser".
4. Rappelez-vous que la longueur d'onde résultante variera en fonction de l'élément dopant utilisé dans la cavité laser. Parce qu'il existe de nombreux éléments dopants distincts, la longueur d'onde différera de diverses manières. Ces longueurs d'onde de durées diverses sont utilisées dans plusieurs types de tâches. Par conséquent, comprendre avec précision la longueur d'onde particulière générée est de la plus haute importance.
5. Lorsque tout est terminé, les photons qui sortent de la cavité résonnante génèrent le faisceau laser, qui est parfaitement rectiligne grâce au guide de lumière intégré aux câbles à fibres. Plus tard, la forme du laser est conçue avec différents types de composants en fonction des préférences du client. La plupart des lasers à fibre ont une lentille avec une distance focale de 254 millimètres. Il permet à l'utilisateur d'effectuer une découpe au laser, peut-être en raison de la courte distance focale qui concentre plus d'énergie dans une région plus petite. De même, la combinaison de plusieurs pièces de machines distinctes détermine la forme du laser.

Comment fonctionne le laser CO2 ?

Le découpeur laser CO2 génère de la lumière lorsque l'électricité est envoyée à travers un tube rempli de gaz et possède des miroirs aux deux extrémités. Pendant la procédure, l'un des miroirs reflétera, tandis que l'autre laissera passer de la lumière. Ces deux miroirs dirigent le faisceau laser afin qu'il puisse traverser la matière. Le processus de découpe avec un laser CO2 contient deux étapes différentes, qui sont les suivantes :

1. Lorsque l'électricité traverse le tube, il y a un miroir réfléchissant à une extrémité et un miroir partiellement réfléchissant à l'autre. La lumière est réfléchie dans les deux sens, montant et descendant à l'intérieur du tube. L'effet de ce mouvement est une amplification de l'intensité de la lumière lorsqu'elle se déplace dans le tube. En raison du mouvement constant, la lumière s'intensifie au point où elle peut pénétrer le miroir partiellement réfléchi. La lumière est réfléchie d'un miroir à l'autre jusqu'à ce qu'elle atteigne le miroir final de la tête laser. Ce miroir est celui qui guide le laser vers la focale et le matériau.
2. Une fois que le laser a atteint ce point, il est vital d'en avoir le contrôle car il est maintenant complètement développé. Par conséquent, pour vous faciliter la tâche, nous vous présenterons une technologie connue sous le nom de CNC, qui signifie commande numérique par ordinateur. Cette innovation permet de déplacer la tête laser de la machine CO2 dans une direction différente, ce qui vous donne plus de flexibilité dans votre travail. Tout en utilisant le faisceau laser, vous pouvez désormais vous déplacer pour graver de différentes manières en utilisant diverses technologies et lentilles miroir, le tout sans affecter l'exactitude et la précision du processus. De plus, il n'y a aucun problème ou limitation associé à l'utilisation de l'équipement pour créer des gravures précises.

Quelle est la principale différence entre le laser à fibre et le CO2 ?

Le laser CO2 existe depuis de nombreuses décennies. Pourtant, en raison de son développement continu, il est maintenant utilisé par diverses entreprises et autres organisations.

Cependant, étant donné que de nouvelles technologies comme le laser à fibre sont à l'horizon, vous pourriez trouver difficile de décider quelle option choisir. Ne vous en souciez pas; nous avons fourni un aperçu de toutes les distinctions essentielles entre les deux options afin que vous puissiez faire un choix éclairé.

Consommation d'énergie

Leurs deux consommations d'énergie sont très différentes de manière significative. Les lasers CO2 peuvent atteindre jusqu'à 20% de taux de conversion photoélectrique. Par conséquent, si vous souhaitez faire fonctionner un laser de 50 W, vous devrez disposer d'une alimentation de 500 W, ce qui entraînera une augmentation du coût total de vos opérations.

En termes de quantité d'énergie qu'ils utilisent, les lasers à fibre sont beaucoup plus efficaces. L'alimentation électrique des équipements laser à fibre de 50 W doit uniquement être comprise entre 100 et 200 W. Conséquence directe, les dépenses liées au fonctionnement de l'équipement laser sont réduites de moitié.

Longueur des ondes

Les deux ont une longueur d'onde très unique, ce qui les rend utilisables dans une variété de contextes. En raison de sa longueur d'onde plus courte de 1.04 μm, une machine de découpe laser à fibre peut découper presque tous les matériaux.

Cependant, la longueur d'onde d'une machine de découpe laser CO2 est bien supérieure, à 10.6 μm, ce qui limite les types de matériaux qu'elle peut couper. Bien qu'un appareil laser CO2 très puissant puisse résoudre ce problème, il entraînerait probablement des dépenses beaucoup plus élevées.

Efficacité

En raison de leurs ralentissements considérables, les lasers CO2 ne sont pas particulièrement efficaces. Cependant, compte tenu de son faible coût, son efficacité à la maison ou dans une petite entreprise ne fait aucun doute.

Découvrez le laser à fibre si vous voulez quelque chose de rapide et efficace. Ces lasers sont beaucoup plus puissants et efficaces que la plupart des autres appareils laser. Cela se produit en raison des caractéristiques de longueur d'onde du faisceau et de la plus grande région de focalisation.

Coût et frais de maintenance                     

Selon la puissance nominale et le modèle, le laser à fibre et le laser CO2 peuvent avoir un prix élevé. L'investissement initial d'un laser à fibre peut être substantiel, allant de 50,000 1,000,000 $ à 2 2,000 10,000 $. D'autre part, la fourchette de prix des équipements laser COXNUMX se situe entre XNUMX XNUMX $ et XNUMX XNUMX $. De plus, les frais de maintenance pour la découpe au CO2 sont comparativement inférieurs à ceux des machines laser à fibre.

A découpeuse laser CO2 est une excellente option si vous souhaitez l'acheter pour un projet domestique ou de petite entreprise. Cependant, supposons que vous souhaitiez acheter une découpeuse laser pour l'industrie ou la fabrication. Dans ce cas, les lasers à fibre sont le type de lasers les plus susceptibles d'être un investissement rentable pour vous.

Quels sont les avantages d'utiliser des machines de découpe laser à fibre et laser CO2 ?

Maintenant que vous avez une compréhension plus approfondie du fonctionnement de ces machines. Vous devez également connaître leurs avantages et comment ils peuvent vous aider. Nous avons compilé une liste de certains avantages de l'utilisation des lasers CO2 et des lasers à fibre.

Avantages du laser à fibre

• Haute Performance: Le faisceau laser produit par cet équipement sera de la plus haute puissance possible. Ce faisceau peut être focalisé, permettant des coupes précises. Cette approche réduit éventuellement le temps total nécessaire par une marge substantielle.
• Faible consommation d'énergie: Étonnamment, la consommation d'énergie de cette machine haute puissance est relativement faible par rapport à la consommation d'énergie des autres machines laser. L'alimentation de cet appareil doit être comprise entre 150 et 200W.
• Flexibilité: Cet équipement n'a pas à servir strictement dans n'importe quel endroit. Vous pouvez utiliser la machine de découpe laser où et quand vous le souhaitez. Il peut passer d'une industrie à l'autre sans rencontrer de difficultés ou de défis en cours de route.
• Très précis et précis : Vous n'aurez aucun mal à atteindre des niveaux très élevés d'exactitude et de précision dans vos coupes si vous utilisez la technologie de commande numérique par ordinateur de la machine. De plus, avec l'aide de cette machine, vous pourrez également tenter une gravure sur n'importe quelle surface.
• Polyvalent: Cet équipement peut travailler avec divers métaux dans diverses applications. Il n'a aucun problème à couper à travers différents métaux de plusieurs types. Il peut pénétrer n'importe quel métal réfléchissant avec ses faisceaux laser, qui ont un taux d'absorption élevé.

Découpe laser CO2

• Polyvalent: Les machines laser CO2 ont également une grande polyvalence. Ils peuvent découper une plus grande variété de matériaux que n'importe quel autre laser. Un laser CO2 peut couper à travers presque tous les matériaux non métalliques et certains types de métaux.
• Coupes plus profondes : Lorsqu'il est nécessaire de couper à travers des matériaux épais, le CO2 est une option viable. Les lasers CO2 ont un temps de pénétration plus court pour les matériaux plus épais que les autres lasers. Ils peuvent couper proprement à travers le matériau épais sans aucune difficulté.
• Meilleure finition de surface : Par rapport à la machine laser à fibre, les lasers CO2 offrent une finition de surface beaucoup plus impeccable. La finition de surface du CO2 est beaucoup plus vierge et pratique. Par rapport à un laser à fibre, ils laissent une trace de la découpe une fois qu'ils l'ont terminée.
• Faible coût d'acquisition : Par rapport à l'achat d'une machine laser à fibre, le coût d'achat d'une machine laser CO2 est nettement inférieur. Une nouvelle machine à CO2 peut être achetée entre 2,000 10,000 $ et XNUMX XNUMX $, selon le modèle, ce qui est plus de dix fois moins cher qu'une machine utilisant la technologie laser à fibre.
• Faible coût d'entretien : Les frais d'entretien des équipements qui utilisent des lasers CO2 sont moins chers. Il ne demande pas un très haut niveau d'entretien. En conséquence, cela conduit à une approche d'économies de coûts. Les composants utilisés ne sont pas difficiles à obtenir et ne sont pas d'un coût prohibitif. Contrairement au laser à fibre, les composants peuvent coûter plusieurs milliers de dollars.

Quels matériaux les lasers CO2 et les lasers à fibre peuvent-ils couper ?

Étant donné que les deux outils peuvent couper une grande variété de matériaux, la liste est assez variée. Le laser CO2 peut couper à travers divers matériaux, y compris les métaux et les non-métaux. Les lasers à fibre peuvent fonctionner avec toutes sortes de métaux ; cependant, ils ne sont pas très efficaces avec des matériaux qui ne sont pas métalliques. Voici une liste et une explication des nombreux matériaux que la technologie laser peut traiter. 

Matériaux de découpe laser CO2

Par rapport à d'autres types de lasers et d'outils de coupe, les lasers CO2 ont l'avantage de pouvoir fonctionner avec une bien plus grande variété de matériaux. Le laser CO2 est l'option la plus efficace pour couper divers matériaux. Cependant, étant donné que le CO2 a un taux d'absorption inférieur à celui des autres types de lasers, il ne peut pas fonctionner efficacement avec une large gamme de métaux réfléchissants. Voici une liste des principales substances compatibles avec le laser CO2 :

• Tissu
• Le bois
• Cuir
• Brique
• Marbre
• Fibre de verre
• Plastique
• Caoutchouc

Matériaux de découpe laser à fibre

Comme mentionné précédemment, la découpe de tôles est la fonction principale de la machine laser à fibre. En raison de leur ingénierie supérieure, ils peuvent couper à travers n'importe quel métal, quel que soit son degré de réflexion. Si vous souhaitez découper des métaux, le laser à fibre est l'outil le plus efficace. Il est largement utilisé dans une variété de secteurs industriels et d'industries. Voici une liste de matériaux facilement découpés au laser à fibre.

• Cadre en fibre de carbone
• Aluminium
• Tungstène
• Chrome
• Nickel
• Gold
• Argent
• Inox

Vitesse de coupe : quelle technologie coupe plus vite ?

Le laser à fibre surpasse tous les autres types de machines de découpe laser sur le marché en ce qui concerne la rapidité avec laquelle il peut couper. Lorsqu'il s'agit de couper différents matériaux, les lasers à fibre sont, en général, beaucoup plus rapides que les lasers CO2. Le laser à fibre contient des faisceaux extrêmement puissants qui peuvent couper rapidement n'importe quel matériau sans perdre de temps. Même si les deux appareils utilisent la même source d'alimentation, les lasers à fibre seront toujours deux à quatre fois plus rapides que les lasers CO2.

L'utilisation d'un laser à fibre haute puissance réduirait également le montant des dépenses d'exploitation pendant une période donnée. De plus, aucune période de préchauffage n'est nécessaire lors de l'utilisation d'un laser à fibre, mais un laser CO2 nécessite un temps tampon de dix minutes pour faciliter le processus d'initialisation de la machine.

Cependant, le facteur temps du CO2 les rend supérieurs pour couper des métaux plus épais tels que des matériaux de 5 mm d'épaisseur. Lors de la pénétration à travers des métaux épais, une longueur d'onde plus longue est supérieure à une longueur d'onde courte standard.

Qualité de coupe : quelle technologie est la meilleure ?

Par rapport à la finition de surface produite par les systèmes laser à fibre, il y a peu de débats sur le fait que les systèmes laser CO2 fournissent une finition de meilleure qualité. Vous verrez la finition du matériau beaucoup plus clairement à mesure que le matériau devient plus épais. Sur toute la longueur de la coupe, le laser à fibre laissera une petite marque striée. Les lasers CO2 conservent leur précision tout au long de la découpe de divers matériaux épais et minces. Cependant, grâce à la recherche et au développement continus, les lasers à fibre ont considérablement amélioré la qualité de leurs coupes ces dernières années.

Quand il s'agit de la qualité de leurs coupes, il n'y a pas d'exceptions. Ces deux technologies fonctionnent bien dans leurs rôles respectifs. Les lasers à fibre sont idéaux pour une utilisation dans le secteur des technologies de l'information car, en plus de la découpe, un large éventail de capacités supplémentaires, y compris la gravure, l'artisanat et bien d'autres, sont nécessaires. Si vous travaillez sur un projet mais que vous ne disposez pas des fonds nécessaires, le CO2 est l'option idéale pour vous.

Quelle machine a le coût d'acquisition le plus élevé ?

Il serait préférable de tenir compte des coûts d'acquisition associés lors du choix de la technologie laser appropriée. En raison de l'écart de prix important entre les deux options, vous devez être conscient de la différence de prix. L'investissement initial pour un laser à fibre est assez important. Selon le modèle, le prix varie d'environ 50,000 1,000,000 $ à XNUMX XNUMX XNUMX $.

Cependant, leurs coûts d'exploitation sont bien inférieurs à ceux de diverses autres technologies combinées. Les lasers CO2 créent la situation exactement opposée. L'achat d'une machine laser CO2 vous coûtera une petite fraction du prix d'un laser à fibre, allant de 2,000 10,000 $ à XNUMX XNUMX $.

Le laser à fibre est-il meilleur que le CO2 ?

Il n'y a pas de réponse simple puisque les deux options sont appropriées dans leurs contextes. Ils sont tous deux utilisés pour le même objectif, "Coupe", mais leurs applications sont à des endroits différents. Il est donc tout à fait impossible de les évaluer avec les mêmes paramètres. Cependant, si vous deviez examiner les spécifications techniques des deux appareils, vous constateriez que le laser à fibre est beaucoup plus sophistiqué que le laser CO2.

Il utilise une technologie de pointe pour découper les matériaux et, par conséquent, il est beaucoup plus efficace que les lasers CO2. Achetez une machine de découpe laser à fibre si vous souhaitez l'utiliser dans un environnement industriel ; achetez un laser CO2 si vous comptez l'utiliser chez vous ou dans une petite entreprise.

Marché et tendances des machines de découpe laser

Dans tous les domaines industriels, la découpe laser occupe une place très importante. Le marché mondial des machines de découpe laser vaudra 7.1 milliards de dollars américains en 2023, démontrant une augmentation constante au cours des prochaines années.

De plus, le marché de ces machines de découpe laser se développera à un taux de croissance annuel composé de 9.1 % au cours des sept prochaines années. En raison de l'augmentation rapide de la demande pour ces appareils, des progrès et des investissements considérables ont été réalisés dans une grande variété de logiciels et d'avancées technologiques pour les rendre beaucoup plus efficaces.

Ces machines sont de plus en plus utilisées dans les processus de fabrication des industries et dans divers autres contextes où la découpe est une fonction essentielle. Ces appareils peuvent réduire le travail requis, augmentant ainsi vos profits. Le processus est terminé dans un laps de temps concis et est très efficace, ce qui en fait un futur gadget pouf.

Découpe au laser à fibre et au laser CO2 : application

Ces deux types de technologie laser sont largement utilisés dans divers secteurs industriels. La machine de découpe laser CO2 existe depuis de nombreuses décennies et est très populaire car elle a un prix raisonnable et un faible coût de maintenance. En comparaison, le laser à fibre est une technologie relativement nouvelle qui est beaucoup plus efficace. Même si les deux technologies fonctionnent dans le même but, elles opèrent dans des contextes distincts.

Application de découpe laser à fibre

La polyvalence et la commodité d'utilisation des lasers à fibre ont conduit à leur adoption généralisée. Les lasers à fibre fonctionnent à différentes longueurs d'onde. De plus, il n'y a pas d'interférence dans la transmission des lasers à fibre sur de grandes distances lorsque nous utilisons un câble en fibre optique. Le laser à fibre gagne en popularité dans de nombreux types d'industries, notamment :

• Industrie des télécommunications
• Industrie médicale
• Industrie manufacturière
• Industrie textile
• Industrie du nettoyage

Application de découpe laser CO2

L'utilisation des machines de découpe laser CO2 a augmenté ces dernières années en raison d'améliorations constantes, même si ces machines sont disponibles depuis des décennies. L'industrie médicale a été parmi les premières à utiliser cette technologie, et elle le fait actuellement dans de nombreux autres contextes. Des recherches menées sur une longue période et dans divers secteurs ont montré qu'il est très bénéfique dans plusieurs de ces industries, notamment les suivantes :

• Industrie médicale
• Industrie manufacturière
• Industrie du design et de la gravure
• Industrie textile

Conclusion

Bien que chaque machine laser ait ses points forts et ses défauts, elle fait partie des meilleurs lasers que l’on puisse acheter. Le CO2 est une technologie vieillissante et le laser à fibre augmente sa part de marché à mesure que la technologie progresse. Si vous n'êtes toujours pas sûr de l'option à choisir, n'hésitez pas à nous contacter pour obtenir de l'aide.