Język: PL | EN | RO | LT | AE

Aktualności

Zapraszamy na COBOT Day (30-31 lipca 2025)

cobot day 135pxZapraszamy na pokaz unikalnych możliwości robotów współpracujących LORCH

Więcej…

Relacja z XII Wrocławskiego Sympozjum Spawalniczego „Innowacje w spawalnictwie”

linde 135px

W dniu 12 czerwca 2025 roku na Politechnice Wrocławskiej odbyło się XI Wrocławskie Sympozjum ...

Więcej…

Nowość w ofercie – AeroGuard: Inteligentny monitoring jakości powietrza

logo theo rywal

Z przyjemnością informujemy o rozszerzeniu naszego asortymentu o AeroGuard – nowoczesny system ...

Więcej…

Czerwiec 2025 pod znakiem spawarek laserowych THEO MA-1

logo theo rywal

Po intensywnym maju, kontynuowaliśmy promocję przełomowej technologii ręcznego spawania laserowego ...

Więcej…

Przegląd zawiesi - Zadbaj o bezpieczeństwo i niezawodność

serwis zawiesia 135px

Nie ryzykuj postaw na solidny serwis i pełne bezpieczeństwo!

Więcej…

Nowoczesna spawalnia w Branżowym Centrum Umiejętności w Żywcu – z wyposażeniem od RYWAL-RHC

logo bcu

26 maja 2025 r. w Zespole Szkół Budowlano-Drzewnych im. Armii Krajowej w Żywcu uroczyście otwarto ...

Więcej…

Zapraszamy na wystawę Anny Wysockiej pt. "Autoportret Animistyczny"

plakat 135px

Zapraszamy na nową wystawę w Muzeum Podróżników im. Tony’ego Halika!

Więcej…

Spotkanie z młodzieżą w Iławie

zdz logo

27 maja 2025r mieliśmy zaszczyt i przyjemność uczestniczyć w spotkaniu zorganizowanym przez iławski ...

Więcej… Zobacz wszystkie

Promocje

Wiertarki magnetyczne EUROBOOR - zestawy promocyjne!

euroboor akcja 135px

Skorzystaj z wyjątkowej oferty i zyskaj więcej w tej samej cenie! Kupując jedną z wybranych ...

Więcej…

Baw się z MOSTem

lego zbiorcze

Kupuj profesjonalne tarcze MOST i wybierz 1 z 3 kompletów klocków LEGO®.

Więcej…

Wyprzedaż rocznika

speedcut 4 135px

Ostatnie wycinarki plazmowe i plazmowo-tlenowe z rocznika 2024

Więcej…

Graj w zielone

koszulka model

Otrzymaj zieloną koszulkę polo GRATIS przy zakupie pierwszej palety drutu (960 kg w szpulach lub ...

Więcej…

Oferta specjalna produktów firmy ESAB - Q2 2025

esab logo

W drugim kwartale polecamy produkty firmy ESAB - Renegade 1PH, Rogue EM 180/EMP 210 PRO oraz ...

Więcej… Zobacz wszystkie

Okazje cenowe

Elektroda spawalnicza ESAB OK 50.40

esab elektroda

W okazjach cenowych elektroda spawalnicza ESAB OK ...

Więcej…

Chwytak podciśnieniowy AERO-CUBE AERO-LIFT 250/1G-QC

aero cube

W okazjach cenowych chwytak podciśnieniowy AERO-CUBE AERO-LIFT ...

Więcej…

Wiertarka magnetyczna ROTOFLUX 2050 WALMAG

neostar 135

W okazjach cenowych wiertarka magnetyczna ROTOFLUX 2050 ...

Więcej…

Dysza plazmowa 1,1 PC-100 WB300125A LE

dysza plazmowa okazja

W okazjach cenowych dysza plazmowa WB300125A stosowana w uchwytach plazmowych ...

Więcej…

Elektroda PC-100 WB300123A LE

elekroda okazja

W okazjach cenowych elektroda plazmowa stosowana w uchwytach plazmowych firmy ...

Więcej…

Demag DCBS-Pro 1-125

demag 135px

W okazjach cenowych wciągnik łańcuchowy Demag DCBS-Pro 1-125 z funkcją ...

Więcej…

Neostar 350 Walmag

neostar 135

W okazjach cenowych permanantna płyta mocująca Neostar 350 ...

Więcej…

Mastermill MM50300600 Walmag

mastermill 135

W okazjach cenowych elektropermanantny uchwyt magnetyczny Mastermill MM50300600 ...

Więcej…

Korpusy dociskowe ZP-22/30 ESAB

korpus 135px

W okazjach cenowych korpusy dociskowe ZP-22/30 ...

Więcej… Zobacz wszystkie

Vademecum

Powierzchnia ma znaczenie – jak skutecznie przygotować metal do klejenia, spawania i malowania?

bristle 135px

Proces czyszczenia i przygotowania powierzchni to kluczowy etap poprzedzający wszelkie operacje ...

Więcej…

Kompleksowa ochrona głowy, twarzy, oczu i słuchu w jednym rozwiązaniu

135 g500 gu

W wielu środowiskach przemysłowych pracownicy są narażeni jednocześnie na zagrożenia mechaniczne, ...

Więcej…

Oryginalne przyrządy spawalnicze Demmeler

mailing demmeler 135px

W dzisiejszym świecie produkcji przemysłowej, precyzja i powtarzalność są kluczowymi elementami ...

Więcej…

SZYNY FUNDAMENTOWE DEMMELER – jeśli masz wielkie plany!

szyny 135

Elastyczny system mocowania DEMMELER rośnie wraz z zadaniami, jakie Państwo przed nim stawiają. ...

Więcej…

Przygotowanie powierzchni przed malowaniem z 3M™ Cubitron™ II 775L Hookit™

hookit akcja 135

Czy borykasz się z problemami wynikającymi z wykorzystania tradycyjnych materiałów ściernych ...

Więcej…

Nowoczesne rozwiązania w zaklejaniu kartonów i opakowań

paczka tartan

W dynamicznym świecie logistyki i produkcji, pewność dostawy i ochrona produktów są kluczowe. ...

Więcej…

Ochrona głowy w przemyśle z 3M™ Peltor™ G3000

peltor g3000 135

W dzisiejszym dynamicznie rozwijającym się przemyśle, zapewnienie odpowiedniego poziomu ochrony ...

Więcej…

Rozwiązania dla problemów elektroizolacyjnych z taśmą 3M™ Temflex™ 165

temflex 165 3m 135

Pracujesz z przewodami elektrycznymi i kablami, to wiesz że odpowiednie izolowanie, wiązkowanie ...

Więcej… Zobacz wszystkie

Nowe technologie powoli acz sukcesywnie wypierają starsze rozwiązania. Na rynku krajowym wiele jest firm, które mają i od wielu lat używają laserów CO2 do cięcia metali. Jednak zwarzywszy na czynniki ekonomiczne naukowcy od wielu lat starali się obniżyć znacząco koszt eksploatacji. Już znacznym osiągnięciem było wynalezienie laserów na ciele stałym o ciągłej emisji fali, pompowanych światłem białym - prętów Nd:YAG. Natomiast postęp dokonany przez naukowców w ostatnich latach przyniósł nowe rozwiązania, co do koncepcji budowy lasera. Najnowsze osiągnięcia spowodowały stworzeniem tzw. laserów włóknowych, opartych na ciele stałym, w którym włókno optyczne domieszkowane jest pierwiastkami ziem rzadkich, stanowiących medium laserujące [1,2].


Technologia ta coraz szerzej wkracza i jest wykorzystywana już nie tylko w wycinarkach laserowych, ale również w urządzeniach do spawania. Powodów jest wiele, ale najważniejsze to dużo wyższa wydajność, lepsze parametry pracy, energooszczędność, bezawaryjność i trwałość. Zgodnie z opinią wielu fachowców i producentów z branży laserowej, lasery włóknowe w najbliższych latach w większości aplikacji powinny zastąpić technologię bazującą na konwencjonalnych laserach CO2 [5].

 

Zasada i budowa laserów włóknowych

Główną częścią lasera włóknowego jest aktywne włókno optyczne, w którym powstaje promieniowanie laserowe. Włókna optyczne są specjalnym rodzajem światłowodu, składającego się z trzech warstw materiałów o różnym współczynniku załamania światła (rys. 1).

 

Rys .1. Budowa włókna optycznego laserowego.

 

Pierwsza warstwa zewnętrzna jest to okładzina włókna laserowego, która ma najniższy współczynnik załamania światła spośród wszystkich warstw włókna optycznego. Warstwa ta ma za zadanie odbijać od swej powierzchni światło inicjujące akcję laserową i nie dopuszczać do emisji promieniowania laserowego na zewnątrz włókna. Środkowa warstwa zwana warstwą zewnętrzną rdzenia, wykonana jest z materiału o wyższym współczynniku załamania światła niż okładzina. Warstwa zewnętrzna rdzenia działa jako światłowód, służący do inicjacji akcji laserowej oraz zapewnia odpowiedni transfer energii pompowania. Wewnętrzna warstwa zwany aktywnym optycznie rdzeniem, ma najwyższy współczynnik załamania światła, ponieważ włókna te są domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich.
Na końcu aktywnego włókna znajdują się siatki dyferencyjne Bragga, z których jedna stanowi zwierciadło całkowicie odbijające, a druga zwierciadło wyjściowe rezonatora optycznego. Dzięki dużej elastyczności włókna może mieć bardzo zwartą konstrukcje tworząc długi cienki elastyczny pręt laserowy. Aktywne włókno optyczne jest zakończone z obydwu stron wieloma złączkami, które łączą i przekazują energię pochodzącą z diod pompujących do warstwy zewnętrznej włókna optycznego. Następnie emitowana z aktywnego rdzenia włókna optycznego wiązka laserowa dużej mocy jest transmitowana za pomocą światłowodu do kolimatora, tj. układu, który przekształca wiązkę promieniowania laserowego o dużej rozbieżności w wiązkę, w której promieniowanie rozchodzi się równolegle. Tak przygotowana wiązka laserowa trafia następnie do układu optycznego, gdzie jest ogniskowana do plamki o odpowiednich wymiarach, zależnych od wymaganych warunków technologicznych obróbki laserowej (rys 2.) [2,3].

 

Rys. 2. Zasada powstawania akcji laserowej w laserach włókowych.

 

Moc oraz sprawność wiązki laserów włóknowych

Konstrukcja długich cienkich włókien optycznych pozwala na ich efektywne chłodzenie i zapewnia minimalizację efektu nagrzewania w wyniku pompowania energią wiązki lasera diodowego. W rezultacie wysoka sprawność laserów włóknowych przekłada się na wysoki współczynnik przetwarzania mocy, który jest stosunkiem mocy wiązki laserowej generowanej przez włókna laserowe do mocy elektrycznej użytej do wytworzenia promieniowania laserowego [1,2].
Lasery włóknowe posiadają sprawność w granicach 20-30% [2]. Sprawność ta porównując inne metody spawania czy cięcia nie wydaje się zbyt wielka jednak porównując pozostałe lasery, sprawność choćby lasera CO2 wynosi zaledwie 8%, a laserów Nd:YAG pompowanych światłem białym wynosi tylko 3% [4] .

 

Wnioski

Lasery włóknowe mają wiele zalet i istnieje wiele zastosowań (aplikacji) gdzie z powodzeniem można zastąpić starsze typy laserów. Najważniejsze różnice pomiędzy laserem w technologii włóknowej a laserem wykorzystującym technologię CO2 to:

  • laser włóknowy nie ma części ruchomych, jak turbina,
  • jest kompletnie szczelny i nie wymaga ciągłego utrzymywania określonego ciśnienia w rezonatorze, nie ma pompy próżniowej,
  • nie występuje konieczności wymiany filtrów, wentylatorów czy kwarcowych rur, ponieważ ich nie ma,
  • nie ma luster w rezonatorze - nie ma optyki wewnętrznej,
  • nie ma luster optyki zewnętrznej, nie ma harmonijek (bellowsów),
  • nie ma strat w postaci powietrza czy azotu, pompowanego w drogę wiązki,
  • nie ma generatora; nie ma lampy, nie ma więc potrzeby jej wymiany,
  • laser w ogóle nie zużywa gazów rezonatorowych,
  • laser wymaga minimalnego chłodzenia,
  • laser włóknowy zajmuje znacznie mniej miejsca niż laser CO2,
  • laser włóknowy podczas przebywania w stanie gotowości do pracy pobiera 11 razy mniej energii w porównaniu z laserem CO2,
  • laser 4 kW CO2 pobiera 60 kW energii, podczas gdy laser o tej samej mocy w technologii włóknowej pobiera tylko 18 kW. Jest to wynikiem dużo większej sprawności tej technologii.

 

Reasumując powyższe różnice i biorąc pod uwagę obserwacje przeprowadzone już przez pierwszych użytkowników laserów włókowych, koszty pracy lasera włókowego są około 5-krotnie niższe niż konwencjonalnych laserów CO2. W przyszłości będzie to zapewne ważny argument, który rozpowszechni tą technologie również wśród polskich użytkowników.

 

Literatura

[1] Hecht J. „High Power Fiber Lasrs: Dumping up the power ." Laser Focus Word, VIII 2005.
[2] Klimpel A., Janicki D., Hołotek K. „ Lasery włóknowe - nowa generacja laserów spawalniczych", Przegląd Spawalniczy nr 4/2006.
[3] Zając A., Świderski J., Konieczny P., Gągała S. „Lasery włóknowe analiza i wymogi konstrukcyjne" WAT, wydanie 2007.
[4] Klimpel A. „Spawanie, zgrzewanie i ciecie metali" Technologie, Warszawa WNT 1999.
[5] Katalog Rywal-RHC, Toruń 2010.

 

dr inż. Marek Węglowski - Rywal - RHC Sp. z o.o.

Podziel się z innymi!

Pozostałe serwisy firmy

odpylamy.pl
Projektowanie i dobór, montaż, serwis instalacji i urządzeń odpylających dla różnych gałęzi przemysłu.
szlifowanie.info
Serwis internetowy poświęcony obróbce stali nierdzewnej. Wszystko o materiałach, urządzeniach i technologiach.
elkrem.com.pl
Materiały i urządzenia do napawania i regeneracji. Układy plastyfikujące oraz obróbka CNC.
podnoszenie.eu
Systemy transportu bliskiego, żurawie, żurawików, suwnice, wciągników oraz wiele innych.
xiris.pl
Wysoce wyspecjalizowane kamery spawalnicze do badania jakości spoin spawalniczych
incoflex.pl
Polski producent materiałów ściernych dla przemysłu
www.matyergonomiczne.pl
Ergonomiczne, antyzmęczeniowe maty przemysłowe. Sprawdź jak możesz w prosty sposób poprawić zdrowie swoich pracowników.
www.integrator-rhc.pl
Dostawca i inetegrator systemów zrobotyzowanych dla przemysłu, systemów obróbczych oraz systemów narzędzi montażowych.