A különbség a részletekben rejlik
Egyre gyakrabban hallunk a lézerről, gyakorta, mint vadonatúj technológiai „csodafegyverről”, amely az ipar majd minden területén bevethető. Valójában azonban kevesen tudják, mi a lézer, és mire is használható, illetve mire nem használható.

Cikkünkben a lézerek ipari felhasználásának lehetőségeiről ejtünk szót, a legfiatalabb technológiai „családtag” bemutatásával. Ez pedig nem más, mint a fiberlézer, közismertebb nevén a szállézer. Azok a szakemberek, akik már találkoztak, sőt dolgoztak is lézerrel, tudják, hogy manapság leginkább a CO2 gázlézer és az nd:YAG kristályalapú szilárdtestlézer a legelterjedtebb ipari lézer.

A néhány évre visszatekintő, új fejlesztésnek számító fiberlézer azonban még az újdonság erejével bíró, „misztikus” lehetőségek körébe tartozik. Ezért is kíséreljük meg a technológia mögé pillantva bemutatni az angol SPI Laser cég által gyártott és mára már világszerte ismertté vált száloptikás lézert és annak alkalmazási lehetőségeit.

Hasonló paraméterek, mégis előnyösebb

A fiberlézer műszaki paramétereiben nagyon hasonló tulajdonságokat vonultat fel, mint a már jól ismert szilárdtestlézer, lévén a 1064–1070 nm-es, azaz infrafény közeli hullámhossztartományba tartozik mindkettő, a lényeges különbség ebben az esetben is a részletekben rejlik.

Gyorsabb megmunkálás A lézer bekapcsolása után azonnal rendelkezésre áll az 500 kHz-s tartományú lézerfény, lehetővé téve a különböző impulzusteljesítmény-, energia-, szélesség- és frekvenciatartományok alkalmazását működés közben, ami nagy sebességű megmunkálást tesz lehetővé a legkülönbözőbb típusú anyagok és alkalmazási területek körében.

Csökkentett energiafelhasználás A fiberlézerek alig több mint tizedannyi energiát használnak fel működésük közben, mint a már jól ismert YAG és CO2 lézerek. Mi több, szinte nulla az energiafelvételük a lézer inaktív állapotában, ami éves szinten óriási energiamegtakarítást jelenthet a felhasználó számára.

Nagyobb megbízhatóság A fiberlézerhez nincs szükség tükrökre a beállításhoz vagy egyenesbe igazításhoz, továbbá nincsenek benne lámpák, amelyeket cserélni kell. A karbantartás minimális, ennek köszönhetően a használati és a rendelkezésre állási idő nagyságrendekkel megnövekedett. Az SPI 450 000 üzemóra élettartamot garantál készülékeire.

Kis beépítési méret Maga a lézerforrás lehet víz- vagy léghűtéses, és a legnagyobb méret is csak 5U magas rackszekrénybe építhető kialakítású, így igazán kevés helyet foglal el egy komplett lézermegmunkáló berendezés részeként, legyen az jelölő vagy vágó/hegesztő munkaállomás. A nagyobb termelékenység, alacsonyabb üzemeltetési költség és kisebb beépítési méret cáfolhatatlanul bizonyítja a befektetés biztos megtérülését.

Egyszerű kialakítás, sokszínű alkalmazhatóság Az SPI impulzus-, valamint folyamatos üzemű lézereit az alkalmazási területek, a megmunkálandó anyagtípusok elképesztően széles variációinál vethetjük be sikeresen, legyen az fémes vagy nemfémes anyag, illetve vágás, hegesztés vagy éppen jelölés.

Ár Nem elhanyagolható szempont az sem, hogy a szilárdtestlézerhez hasonló tulajdonságokkal bíró lézer 50-60 százalékkal alacsonyabb bekerülési értéket képvisel, így elérhetővé válik a lézertechnológia azon közép- és kisvállalkozások számára is, amelyek eddig csak gondolkodtak a lézer alkalmazásában, de anyagi kereteik nem tették lehetővé annak beszerzését. Nézzük egy kicsit közelebbről és részleteiben, hogy mit is jelentenek ezek a tulajdonságok az alkalmazási lehetőségek területén.

Lézeres jelölés

Mondhatjuk, hogy ez az a terület, amely a legtávolabbi múltra tekint vissza a lézerek ipari alkalmazásának lehetőségeit illetően. Ezért is kezeli kiemelten az SPI a jelölőlézerek folyamatos fejlesztését. Jelenleg 10–70 W lézerteljesítményű, impulzusüzemű lézerforrásokat tud felmutatni, amelyekkel a legkülönbözőbb gravírozási, jelölési feladatok valósíthatók meg.

Az SPI impulzusüzemű lézerei a fémek gravírozása és hőszínezése, valamint a műanyagok gravírozása és habosítása (hőszínezése) mellett vékony, fólia vastagságú anyagok precíziós vágását is lehetővé teszik. A kimagaslóan jó sugárminőségnek köszönhetően a jelölések felbontása, precizitása sok esetben minőségi ugrást jelent a hagyományos lézeres jelölésekkel szemben. Ez teszi az egyik legjobban használható lézeres jelölőeszközzé olyan ipari gyártósorok OEM lézereként, ahol a rövid jelölési ciklusidő mellett a hibamentes visszaolvasási megbízhatóság (például vonalkód és datamatrix esetén) elengedhetetlen feltétel.

Lézeres vágás, hegesztés

A fémek megmunkálásának legszélesebb területe a méretre vágás és a hegesztéssel létrehozott alakítás. Ez talán a legdinamikusabban fejlődő területe a lézeres megmunkálási lehetőségeknek, mivel az autóipar robbanásszerű fejlődése szinte kikényszerítette a lézer alkalmazását mind a kivágás, mind a hegesztés területén.

Ebben az iparágban mára majdnem mindent robotok végeznek, és itt igencsak hasznos eszköznek bizonyult a nagy pontosságú és megbízható, multifunkcionális szerszám, a lézer. Ezt felismerve az SPI széles választékban gyártja a vágásra és hegesztésre alkalmas fiberlézer-forrásokat a 100–1000 W tartományban (a közeljövőben várhatóan a 2 kW és 3 kW is megjelenik).

A hagyományosnak számító lemezkivágás mellett ezek a lézerek olyan precíziós vágási és hegesztési feladatokat is képesek megvalósítani, amelyet a hagyományosnak számító lézertípusokkal sok esetben képtelenség kivitelezni. Ennek köszönhetően nemcsak az autó-, hanem a mikrotechnológiai, az elektronikai és az orvostechnológiai ipart is meghódította.