CO2 frente a tecnología láser de fibra: la guía definitiva

¿Qué es el láser de fibra?

La tecnología Fiber Laser es un láser de estado sólido que licua y perfora metales. Es uno de los métodos más comunes para cortar láminas de metal. En la mayoría de los casos, el láser corta acero dulce, acero inoxidable y otros metales no ferrosos. Los láseres de fibra tienen una alta potencia que les permite cortar metales de más de 100 mm de espesor.

Ya que ofrece rapidez, calidad y eficiencia, cortadoras láser de fibra han ganado mucha atención y favor entre sectores e industrias importantes. Los sistemas de control computarizados en la máquina láser de fibra permitirán una mayor precisión y exactitud en su trabajo. El precio de las cortadoras láser de este tipo suele ser más alto que el de otros tipos de cortadoras láser.

¿Qué es un láser de CO2?

El proceso de corte por láser de CO2 es una técnica para cortar una lámina de metal que utiliza un láser de gas alimentado eléctricamente. El láser puede cortar materiales de láminas de metal, incluidos aluminio, acero y acero inoxidable. Los niveles de potencia y control que poseen los láseres de CO2 son notables, y estos láseres tienen una gran exactitud y precisión. Su exclusivo sistema de control los diferencia de otras tecnologías láser.

La aplicabilidad de los láseres de CO2 a una amplia gama de sustratos es una de sus características más atractivas. En algunas circunstancias, pueden operar tanto con sustancias inorgánicas como metálicas. El proceso de corte por láser de CO2 envía principalmente un rayo láser infrarrojo de alta intensidad a través de una boquilla. Estos láseres necesitan una combinación de diferentes gases para producir el rayo láser.

¿Cómo funciona el láser de fibra?

Las máquinas de láser de fibra funcionan mediante la producción de un potente rayo láser a través de la radiación estimulada. Se emplea un conjunto de diodos en dispositivos láser de fibra para formar el haz, enfocado a través de una red de cable de fibra óptica.. Después de eso, los componentes ópticos dentro del cable se usan para crear y ampliar una longitud de onda particular. Inmediatamente después del procedimiento, el rayo láser se manipula, dejando que el rayo láser haga el corte.

Si aún lo encuentra complicado y difícil de entender, veamos un proceso paso a paso más completo. Esta guía paso a paso lo ayudará a comprender mejor la función de los láseres de fibra.

1. Antes de comenzar el procedimiento, la electricidad se convertirá en fotones mediante diodos láser y la máquina enviará estos fotones al cable de fibra óptica. El proceso comienza cuando los dos semiconductores que utilizan los diodos (cargas positivas y negativas) entran en contacto entre sí. Emiten fotones en forma de electrones libres. Cuando se aplica más energía, el ritmo aumenta, empujando más luz hacia el cable de fibra.
2. Después de ser dirigida al cable de fibra y propulsada hacia adelante, la luz debe continuar a lo largo de una sola ruta para un haz láser intenso. Este camino debe permanecer sin cambios. Por otro lado, la luz no se mueve linealmente; por lo tanto, para superar este desafío, los cables de fibra óptica constan de dos partes: el "núcleo" y el "revestimiento". Revestimiento es el término utilizado para describir el material utilizado dentro del núcleo, la región por donde viaja la luz. Cuando la luz viaja, se encuentra con el revestimiento y rebota hacia el núcleo. Es porque el revestimiento ofrece una reflexión interna, que mantiene la luz dentro del centro de la estructura y la anima a continuar su trayectoria.
3. Cuando la luz finalmente llegue al final de su viaje a través de la fibra óptica, entrará en una cavidad láser. Dentro de esta región, la luz solo será de una longitud de onda particular. Debido a la presencia del elemento de tierras raras, las fibras ópticas presentes se contaminan a medida que los elementos las rodean. Cuando estas partículas de la fibra dopada entran en contacto con la luz, los electrones aumentan sus niveles de energía. Cuando eventualmente regresan a su condición inicial, liberan fotones, a menudo conocidos como luz. La cavidad del láser actúa como un resonador, que es un dispositivo que hace que la luz rebote de un lado a otro entre dos puntos. Este procedimiento aumenta la luz, emitiendo un "Láser".
4. Recuerde que la longitud de onda resultante variará según el elemento dopante utilizado en la cavidad del láser. Debido a que hay muchos elementos dopantes distintos, la longitud de onda diferirá de varias formas. Estas longitudes de onda de diversa duración se utilizan en múltiples tipos de tareas. Por lo tanto, comprender con precisión la longitud de onda particular generada es de suma importancia.
5. Cuando todo está completo, los fotones que salen de la cavidad resonante generan el rayo láser, que es perfectamente recto gracias a la guía de luz incorporada en los cables de fibra. Más tarde, la forma del láser se diseña con diferentes tipos de componentes según las preferencias del cliente. La mayoría de los láseres de fibra tienen una lente con una distancia focal de 254 milímetros. Permite al usuario realizar cortes con láser, posiblemente debido a la distancia focal corta que concentra más energía en una región más pequeña. De manera similar, la combinación de muchas piezas distintas de maquinaria determina la forma del láser.

¿Cómo funciona el láser de CO2?

El cortador láser de CO2 genera luz cuando se envía electricidad a través de un tubo lleno de gas y tiene espejos en ambos extremos. Durante el procedimiento, uno de los espejos se reflejará, mientras que el otro permitirá que fluya algo de luz. Estos dos espejos dirigen el rayo láser para que pueda cortar el material. El proceso de corte con láser de CO2 consta de dos pasos diferenciados, que son los siguientes:

1. Cuando la electricidad pasa a través del tubo, hay un espejo reflectante en un extremo y un espejo parcialmente reflectante en el otro. La luz se refleja en ambas direcciones, subiendo y bajando dentro del tubo. El efecto de este movimiento es una amplificación de la intensidad de la luz a medida que viaja por el tubo. Como resultado del movimiento constante, la luz se intensifica hasta el punto en que puede penetrar el espejo parcialmente reflejado. La luz se refleja de un espejo al siguiente hasta que llega al espejo final en la cabeza del láser. Este espejo es el que guía el láser hacia la distancia focal y el material.
2. Una vez que el láser ha llegado a este punto, tener control sobre él es vital porque ahora está completamente desarrollado. Por lo tanto, para facilitarle las cosas, le presentaremos una tecnología conocida como CNC, que significa control numérico por computadora. Esta innovación permite que el cabezal del láser de la máquina de CO2 se mueva en una dirección diferente, brindándole más flexibilidad en su trabajo. Mientras usa el rayo láser, ahora puede moverse para grabar de diferentes maneras usando varias tecnologías y lentes de espejo, todo sin afectar la exactitud y precisión del proceso. Además, no existen problemas ni limitaciones asociadas con el uso del equipo para crear grabados precisos.

¿Cuál es la principal diferencia entre el láser de fibra y el CO2?

El láser de CO2 existe desde hace muchas décadas. Aún así, debido a su desarrollo continuo, ahora lo utilizan varias empresas y otras organizaciones.

Sin embargo, teniendo en cuenta que nuevas tecnologías como el láser de fibra están en el horizonte, puede resultarle difícil decidir qué opción elegir. No te preocupes por eso; hemos proporcionado un resumen de todas las distinciones críticas entre las dos opciones para que pueda tomar una decisión informada.

Consumo de energía

Ambos consumos de energía son muy diferentes de manera significativa. Los láseres de CO2 pueden alcanzar una tasa de conversión fotoeléctrica de hasta el 20 %. Por lo tanto, si desea ejecutar un láser de 50 W, deberá tener una fuente de alimentación de 500 W, lo que hará que aumente el costo total de sus operaciones.

En términos de la cantidad de energía que utilizan, los láseres de fibra son mucho más eficientes. La fuente de alimentación para equipos láser de fibra con 50W solo tiene que estar entre 100 y 200W. Como resultado directo, los gastos relacionados con la operación del equipo láser se reducen a la mitad.

Longitud de onda

Ambos tienen una longitud de onda muy singular, lo que los hace utilizables en una variedad de contextos. Debido a su longitud de onda más corta de 1.04 μm, una máquina de corte por láser de fibra puede cortar casi cualquier material.

Sin embargo, la longitud de onda de una máquina de corte por láser de CO2 es mucho mayor, a 10.6 μm, lo que limita los tipos de materiales que puede cortar. Aunque un dispositivo láser de CO2 de muy alta potencia podría resolver este problema, probablemente resultaría en gastos mucho más altos.

Eficiencia

Debido a sus considerables ralentizaciones, los láseres de CO2 no son particularmente efectivos. Sin embargo, considerando el bajo costo, su eficacia en el hogar o en un entorno de pequeña empresa no está en duda.

Echa un vistazo al láser de fibra si quieres algo rápido y eficiente. Estos láseres son mucho más potentes y efectivos que la mayoría de los demás dispositivos láser. Ocurre debido a las características de longitud de onda del haz y la mayor región de enfoque.

Costo y Cuota de Mantenimiento                     

Según la potencia nominal y el modelo, el láser de fibra y el láser de CO2 pueden tener un precio elevado. La inversión inicial de un láser de fibra podría ser sustancial, oscilando entre $50,000 1,000,000 y $2 2,000 10,000. Por otro lado, el rango de precios de los equipos láser de COXNUMX oscila entre los XNUMX y los XNUMX dólares. Además, la tarifa de mantenimiento para el corte con CO2 es comparativamente más baja que la de las máquinas láser de fibra.

A Cortadora láser de CO2 es una excelente opción si desea comprarlo para un proyecto de hogar o pequeña empresa. Sin embargo, suponga que desea comprar una cortadora láser para la industria o la fabricación. En ese caso, los láseres de fibra son el tipo de láser que probablemente sea una inversión rentable para usted.

¿Cuáles son las ventajas de usar máquinas de corte por láser de fibra y láser de CO2?

Ahora que tiene una comprensión más profunda de cómo funcionan estas máquinas. También debe conocer sus ventajas y cómo pueden ayudarle. Hemos compilado una lista de algunos beneficios de utilizar láseres de CO2 y láseres de fibra.

Beneficios del láser de fibra

• Alto rendimiento: El rayo láser producido por este equipo será de la mayor potencia posible. Este haz se puede enfocar, lo que permite cortes precisos. Este enfoque finalmente reduce la cantidad total de tiempo necesario por un margen sustancial.
• Bajo consumo de energía: Sorprendentemente, el consumo de energía de esta máquina de alta potencia es relativamente bajo en comparación con el consumo de energía de las otras máquinas láser. La fuente de alimentación para este dispositivo debe estar entre 150 y 200W.
• Flexibilidad: Este equipo no debe servir estrictamente en ningún lugar. Puede utilizar la máquina de corte por láser donde y cuando sea más conveniente. Puede pasar de una industria a otra sin encontrar dificultades o desafíos en el camino.
• Altamente exacto y preciso: No tendrá problemas para lograr niveles muy altos de exactitud y precisión en sus cortes si utiliza la tecnología de control numérico computarizado de la máquina. Además, con la ayuda de esta máquina, también podrá intentar un grabado en cualquier superficie.
• Versátil: Este equipo puede trabajar con diversos metales en diversas aplicaciones. No tiene problemas para cortar diferentes metales de múltiples tipos. Puede penetrar cualquier metal reflectante con sus rayos láser, que tienen una alta tasa de absorción.

Corte por láser de CO2

• Versátil: Las máquinas láser de CO2 también tienen un alto grado de versatilidad. Pueden cortar a través de una variedad mucho más amplia de materiales que cualquier otro láser. Un láser de CO2 puede cortar casi cualquier material no metálico y algunos tipos de metal.
• Cortes más profundos: Cuando se requiere cortar materiales gruesos, el CO2 es una opción viable. Los láseres de CO2 tienen un tiempo de penetración más corto para materiales más gruesos que otros láseres. Pueden cortar limpiamente el material grueso sin ninguna dificultad.
• Mejor acabado superficial: En comparación con la máquina de láser de fibra, los láseres de CO2 proporcionan un acabado superficial mucho más impecable. El acabado superficial de CO2 es mucho más prístino y práctico. En comparación con un láser de fibra, dejan un rastro del corte una vez que lo han terminado.
• Bajo costo de adquisición: En comparación con la compra de una máquina láser de fibra, el costo de comprar una máquina láser de CO2 es significativamente menor. Se puede comprar una nueva máquina de CO2 por entre $ 2,000 y $ 10,000, según el modelo, que es más de diez veces menos costosa que una máquina que usa tecnología láser de fibra.
• Bajo costo de mantenimiento: El gasto de mantenimiento de los equipos que utilizan láseres de CO2 es más económico. No requiere un nivel muy alto de mantenimiento. Como resultado, esto conduce a un enfoque de ahorro de costes. Los componentes utilizados no son difíciles de conseguir y no son prohibitivamente caros. A diferencia del láser de fibra, los componentes pueden costar varios miles de dólares.

¿Qué materiales pueden cortar los láseres de CO2 y de fibra?

Dado que ambas herramientas pueden cortar una amplia variedad de materiales, la lista es bastante diversa. El láser de CO2 puede cortar varios materiales, incluidos metales y no metales. Los láseres de fibra pueden operar con todo tipo de metales; sin embargo, no son muy efectivos con materiales que no sean metálicos. La siguiente es una lista y una explicación de los muchos materiales que podría manejar la tecnología láser. 

Materiales de corte por láser de CO2

En comparación con otros tipos de láseres y herramientas de corte, los láseres de CO2 tienen la ventaja de poder funcionar con una variedad mucho más amplia de materiales. El láser de CO2 es la opción más eficaz para el corte de diversos materiales. Sin embargo, dado que el CO2 tiene una tasa de absorción más baja que otros tipos de láseres, no puede funcionar de manera efectiva con una amplia gama de metales reflectantes. La siguiente es una lista de las sustancias primarias compatibles con el láser de CO2:

• Telas
• Madera
• Cuero
• Ladrillo
• Marmol
• Fibra de vidrio
• Plástico
• Caucho

Materiales de corte por láser de fibra

Como se mencionó anteriormente, el corte de láminas de metal es la función principal de la máquina láser de fibra. Debido a su ingeniería superior, pueden cortar cualquier metal, independientemente de cuán reflectante sea. Si desea cortar metales, el láser de fibra es la herramienta más eficaz. Tiene un uso generalizado en una variedad de sectores industriales e industrias. La siguiente es una lista de materiales fácilmente cortados por láser de fibra.

• Fibra de Carbono
• Aluminio:
• Wolframio
• Chrome
• Níquel
• Oro
• Plata
• Acero inoxidable

Velocidad de corte: ¿Qué tecnología corta más rápido?

El láser de fibra supera a cualquier otro tipo de máquina de corte por láser en el mercado en cuanto a la rapidez con la que puede cortar. Cuando se trata de cortar diferentes materiales, los láseres de fibra son, en general, mucho más rápidos que los láseres de CO2. El láser de fibra contiene rayos de potencia extremadamente alta que pueden cortar rápidamente cualquier material sin perder tiempo. Incluso si ambos dispositivos utilizan la misma fuente de alimentación, los láseres de fibra seguirán siendo entre dos y cuatro veces más rápidos que los láseres de CO2.

El uso de un láser de fibra de alta potencia también reduciría la cantidad de dinero gastado en gastos operativos durante un tiempo específico. Además, no es necesario un período de calentamiento mientras se usa un láser de fibra, pero un láser de CO2 requiere un tiempo de amortiguación de diez minutos para ayudar en el proceso de inicialización de la máquina.

Sin embargo, el factor tiempo del CO2 los hace superiores para cortar metales más gruesos, como materiales de 5 mm de espesor. Al penetrar a través de metales gruesos, una longitud de onda más larga es superior a una longitud de onda corta estándar.

Calidad de corte: ¿Qué tecnología es mejor?

En comparación con el acabado superficial producido por los sistemas de láser de fibra, hay poco debate sobre si los sistemas de láser de CO2 brindan un acabado de mayor calidad. Verá el acabado del material mucho más claramente a medida que el material se vuelve más grueso. A lo largo del corte, el láser de fibra dejará una pequeña marca de estrías. Los láseres de CO2 mantienen su precisión durante el corte de varios materiales gruesos y delgados. Sin embargo, debido a la investigación y el desarrollo en curso, los láseres de fibra han mejorado drásticamente la calidad de sus cortes en los últimos años.

Cuando se trata de la calidad de sus cortes, no hay excepciones. Ambas tecnologías funcionan bien en sus respectivos roles. Los láseres de fibra son ideales para su uso en el negocio de la tecnología de la información ya que, además del corte, se necesita una amplia gama de capacidades adicionales, que incluyen grabado, elaboración y muchas otras. Si estás trabajando en un proyecto pero no cuentas con los fondos necesarios, CO2 es la opción perfecta para ti.

¿Qué máquina tiene el costo de adquisición más alto?

Sería mejor considerar los costos de adquisición asociados al decidir sobre la tecnología láser adecuada. Debido a la diferencia significativa de precio entre las dos opciones, debe tener en cuenta la diferencia de precios. La inversión inicial para un láser de fibra es bastante sustancial. Dependiendo del modelo, el precio oscila entre $ 50,000 y $ 1,000,000.

Sin embargo, sus costos operativos son mucho más bajos que los de varias otras tecnologías combinadas. Los láseres de CO2 crean exactamente la situación opuesta. Comprar una máquina láser de CO2 le costará una pequeña fracción del precio de un láser de fibra, que oscila entre $2,000 y $10,000 XNUMX.

¿Es el láser de fibra mejor que el CO2?

No hay una respuesta sencilla ya que ambas opciones son apropiadas en sus contextos. Ambos se utilizan para el mismo objetivo, "Cortar", pero sus aplicaciones se encuentran en diferentes lugares. Por lo tanto, es bastante imposible evaluarlos usando los mismos parámetros. Sin embargo, si examinara las especificaciones técnicas de ambos dispositivos, encontraría que el láser de fibra es mucho más sofisticado que el láser de CO2.

Utiliza tecnología de punta para cortar los materiales y, como resultado, es mucho más efectivo que los láseres de CO2. Compra una máquina de corte por láser de fibra si quieres usarla en un entorno industrial; compre un láser de CO2 si lo va a usar en su casa o en una pequeña empresa.

Mercado de máquinas de corte por láser y tendencias

En todos los campos industriales, el corte por láser es muy importante. El mercado mundial de máquinas de corte por láser valdrá la pena $ 7.1 mil millones de dólares estadounidenses en 2023, demostrando un aumento constante en los próximos años.

Además, el mercado de estas máquinas de corte por láser se expandirá a una tasa de crecimiento anual compuesta del 9.1 % durante los próximos siete años. Debido al rápido aumento de la demanda de estos dispositivos, se han realizado enormes avances e inversiones en una amplia variedad de software y avances tecnológicos para hacerlos mucho más efectivos.

Estas máquinas se utilizan cada vez más en los procesos de fabricación de las industrias y en varios otros contextos donde el corte es una función esencial. Estos dispositivos pueden reducir la mano de obra requerida y, por lo tanto, aumentar sus ganancias. El proceso se completa en una cantidad de tiempo concisa y es altamente efectivo, lo que los convierte en un dispositivo poof del futuro.

Corte por láser de fibra y láser de CO2: aplicación

Estos dos tipos de tecnología láser se utilizan ampliamente en varios sectores industriales. La máquina de corte por láser de CO2 existe desde hace muchas décadas y es bastante popular porque tiene un precio razonable y un bajo costo de mantenimiento. En comparación, el láser de fibra es una tecnología relativamente nueva que es mucho más eficiente. Aunque ambas tecnologías funcionan para el mismo propósito, operan en contextos distintos.

Aplicación de corte por láser de fibra

La versatilidad y conveniencia del uso de láseres de fibra han llevado a su adopción generalizada. Los láseres de fibra operan a diferentes longitudes de onda. Además, no hay interferencias en la transmisión de láseres de fibra a grandes distancias cuando utilizamos un cable de fibra óptica. El láser de fibra está ganando popularidad en muchos tipos diferentes de industrias, que incluyen las siguientes:

• Industria de las telecomunicaciones
• Industria médica:
• Industria manufacturera
• Industria textil
• Industria de limpieza

Aplicación de corte por láser de CO2

El uso de máquinas de corte por láser de CO2 ha aumentado en los últimos años debido a las constantes mejoras, a pesar de que estas máquinas han estado disponibles durante décadas. La industria médica fue una de las primeras en utilizar esta tecnología y actualmente lo está haciendo en muchos otros entornos. La investigación realizada durante mucho tiempo y en varios sectores ha demostrado que es bastante beneficioso en varias de esas industrias, incluidas las siguientes:

• Industria médica:
• Industria manufacturera
• Industria del Diseño y Grabado
• Industria textil

Conclusión

Aunque cada máquina láser tiene ventajas y desventajas, se encuentran entre las mejores láser que se pueden comprar. El CO2 es una tecnología obsoleta y el láser de fibra está ampliando su cuota de mercado a medida que avanza la tecnología. Si aún no está seguro de la opción a elegir, no dude en ponerse en contacto con nosotros para obtener ayuda.