El láser de fibra frente al láser de CO2 es un debate frecuente, ya que ambas tecnologías están fácilmente disponibles en el sector manufacturero. Algunos creen que el CO22 Los láseres son mejores debido a sus capacidades, mientras que otros dicen que los láseres de fibra aportan varias innovaciones que los convierten en una mejor alternativa.
Sin embargo, la respuesta correcta a la pregunta láser de fibra vs CO2 El debate depende de la aplicación. Ninguna tecnología es mejor que otra. La mejor opción depende de la aplicación y de otros factores como la precisión requerida, las propiedades del material, etc.
El siguiente texto analizará lo que los láseres de fibra y de CO2 aportan y tratará de abordar el debate entre el corte por láser de fibra y el corte por láser de CO2.
Una descripción general de los láseres de fibra
El láser de fibra utiliza componentes de fibra óptica de alta tecnología para generar un haz de luz intenso que permite cortar diversos materiales con facilidad. Es la mejor opción para procesos de metal como el grabado, el recocido y el grabado.
El concepto y el proceso general de los láseres de fibra son extremadamente simples y versátiles. El término no abarca la fuente de luz, que es diferente a la de los láseres de CO2. Se centra en el mecanismo de emisión, que utiliza fibra óptica para concentrar toda la luz en un único punto. El mecanismo de funcionamiento del láser de fibra también refleja esta simplicidad. La fibra óptica del cortador láser recibe la luz y la amplifica hasta el puntero láser.
El cabezal de corte utiliza CNC para garantizar precisión y exactitud. Además, la fibra óptica cuenta con una serie de lentes focales adicionales que mejoran aún más la precisión general del sistema. Finalmente, el cortador láser utiliza NO₂ u O₂ como gas de purga para facilitar el proceso de corte.
Cuando se trata de corte por láser, Los costos operativos son un factor importante. Sin embargo, los láseres de fibra no requieren tanto mantenimiento. Esto significa que los costos generales de operación y mantenimiento de la maquinaria son bastante bajos. Sin embargo, los requisitos de capital inicial para la compra de un láser de fibra son bastante altos, lo que lo hace inviable para pequeñas y medianas empresas.
Una descripción general de los láseres de CO2
Los láseres de CO2 utilizan una combinación de un resonador, gases de purga y sopladores de alta velocidad para crear partículas de luz de alta potencia que chocan entre sí para generar luz de alta intensidad que puede cortar materiales más gruesos con relativa facilidad.
A diferencia del láser de fibra, los láseres de CO2 tienen un sistema de entrega de trayectoria del haz que inicialmente funciona un poco diferente, utilizando el proceso de reflexión y reenfoque en lugar de lentes focales como los láseres de fibra.
En general, los láseres de CO2 suelen ser más rentables que sus homólogos de fibra. Sin embargo, un menor coste inicial no significa que sean más económicos. Los láseres de CO2 consumen mucha energía, lo que puede resultar en costes operativos muy elevados.
Láser de fibra vs. láser de CO2: Comparación directa
La comparación entre láser de CO2 y láser de fibra es un debate importante que requiere una cuidadosa consideración de varios factores. Es necesario considerar factores técnicos como la fuente de energía y la longitud de onda de la luz, así como parámetros del proceso como la velocidad de corte y la precisión. A continuación, presentamos una comparación directa de los factores más importantes para responder a todas las preguntas que pueda tener sobre los láseres de fibra y de CO2.
1 – Fuente de energía
Los láseres de fibra utilizan LED para emitir luz, que luego se concentra mediante lentes de fibra óptica que la amplifican para obtener resultados. Por otro lado, los láseres de CO2 estimulan una mezcla de gases como CO2, N2, Xe y otros para crear ondas que se intensifican y atraviesan fácilmente diferentes objetos.
2 – Consumo de energía
Los láseres de fibra son extremadamente eficientes. En comparación con sus homólogos de CO2, consumen 30% menos energía, lo que significa que pueden realizar el trabajo con mayor rapidez y con menos recursos.
3 – La longitud de onda de la luz
Tanto los láseres de CO₂ como los de fibra operan en el espectro infrarrojo. Generalmente, un láser de CO₂ emite una longitud de onda de 10 600 nm, mientras que un láser de fibra emite en el rango de 780 a 2200 nm.
4 – Velocidades de corte
Para piezas más delgadas, los láseres de fibra ofrecen velocidades de corte mucho mejores. En general, un láser de fibra de 2 kW corta tan rápido como un láser de CO2 de 5 o 6 kW. La razón principal es la densidad de potencia de los láseres de fibra. El sistema óptico concentra eficientemente gran cantidad de potencia en un solo punto y ofrece una velocidad de corte mucho mejor que la de los láseres de CO2.
5 – Precisión de corte
En cuanto a la estabilidad y precisión, los láseres de fibra son mejores. Sin embargo, la precisión tiene otra dimensión en el sector manufacturero y se relaciona con la suavidad de los bordes. En ese sentido, los láseres de CO2 ofrecen un rendimiento mucho mejor, por lo que la elección real depende de sus preferencias.
6 – Rango de corte
Las máquinas láser de fibra tienen un rango de corte total de 13 mm para chapas metálicas. Existen versiones de alta potencia que pueden cortar materiales más blandos, como aluminio, de hasta 30 mm, pero son extremadamente caras.
Los láseres de CO2, por otro lado, solo están limitados por su potencia. Dependiendo de la potencia, el láser de CO2 cortará fácilmente diferentes anchos.
7 – Configuración del sistema
En comparación con un láser de CO2, los láseres de fibra son extremadamente simplistas y no requieren sistemas complejos, lo que los hace más fáciles de operar y aprender.
8 – Costos de inversión
La inversión inicial requerida para el láser de CO2 y el láser de fibra es muy diferente. Los láseres de fibra son bastante caros porque solo unas pocas marcas los fabrican y la tecnología es relativamente nueva. Los láseres de CO2, en cambio, llevan tiempo en el mercado, por lo que las máquinas necesarias no son tan caras como la otra opción.
Ventajas y desventajas del láser de fibra frente al láser de CO2
Al hablar de láser de fibra versus láser de CO2, es fundamental considerar las ventajas y desventajas de ambas tecnologías.
Ventajas y desventajas de los láseres de fibra
Los láseres de fibra ofrecen varias ventajas gracias a su innovación y versatilidad. A continuación, se presentan algunas:
- Mejor calidad: La tecnología de fibra óptica proporciona más estabilidad y precisión que le brinda una línea de corte más pequeña y un rendimiento estable para todos los diseños de productos de corte láser.
- Corte más rápido y confiable: Los láseres de fibra también son famosos por su excelente confiabilidad y la capacidad de procesar cosas más rápidamente debido a su alta intensidad.
- Alta eficiencia: Los láseres de fibra tienen una eficiencia de electroconversión aproximadamente 30% mayor, lo que significa que se puede hacer más con menos energía.
- Simple: En comparación con otras alternativas, el funcionamiento del láser de fibra es bastante sencillo y requiere una formación mínima.
- Bajos costos operativos: Por su eficiencia, simplicidad y bajos costos de mantenimiento, la gestión de un láser de fibra resulta más rentable.
Las ventajas mencionadas son excelentes. Sin embargo, cada cosa tiene sus ventajas. Los láseres de fibra también presentan varias limitaciones. A continuación, se presentan algunas de las más importantes:
- Alto costo de compra: Si bien los costos operativos son bajos, la inversión total que se necesita para comprar un láser de fibra es bastante alta.
- Consumo de gas: Los láseres de fibra utilizan gas NO₂ u O₂ para la purga y suelen consumir mucho gas. Esto puede ser una molestia para los operadores.
- Dificultad con algunos materiales: Los láseres de fibra presentan ciertas dificultades para procesar materiales reflectantes como el aluminio y el cobre. Además, no pueden procesar muestras más gruesas con mayor eficacia.
Ventajas y desventajas de los láseres de CO2
Los láseres de CO2 ofrecen diversas ventajas que los hacen adecuados para diversas aplicaciones. Estas son algunas de ellas:
- Mejor acabado: Los láseres de CO2 proporcionan un mejor acabado, especialmente con piezas de acero inoxidable y aluminio.
- Más flexibilidad: Los láseres de CO2 son bastante versátiles y pueden manipular metales, no metales y otros materiales compuestos sin necesidad de realizar ajustes.
- Ventaja tecnológica: Los láseres de CO2 existen desde hace mucho tiempo y hay muchos expertos en el mercado que saben cómo abordar los problemas comunes relacionados con los láseres de CO2.
Los láseres de CO2 también presentan varias limitaciones. Estas son algunas de sus principales desventajas:
- Altos costos de operación y mantenimiento: Los láseres de CO2 requieren un mantenimiento riguroso que requiere tiempo y recursos. El sistema de distribución del haz tiene numerosos componentes que requieren mantenimiento constante y consumen mucha energía. Todo esto incrementa considerablemente el coste total de operación de los láseres.
- Problemas de mantenimiento: Los láseres de CO2 requieren condiciones óptimas y adecuadas para su funcionamiento y tienen varios requisitos que pueden alterar los procesos habituales de la industria.
- Velocidad lenta: En comparación con los láseres de fibra, los láseres de CO2 requieren mucho tiempo para completar sus operaciones. En el caso de piezas más delgadas, los láseres de CO2 no pueden competir en absoluto. Consideremos el ejemplo de un láser de CO2 de 4 kW con una pieza de acero dulce y gas de purga N₂. Este láser tendría una velocidad de corte de 260 IPM, mientras que un láser de fibra de la misma potencia tendría una velocidad de corte de 1400 IPM.
Aspectos a tener en cuenta al elegir entre láser de fibra y CO2
El objetivo principal de la comparación entre láser de fibra y láser de CO2 es determinar qué tipo de tecnología debería elegir al trabajar en su proyecto. Durante esta fase, debe tener en cuenta las siguientes condiciones y basar su elección en ellas. Aquí las presentamos.
Materiales para cortar
El material juega un papel importante a la hora de determinar el tipo de máquina que se debe utilizar. Generalmente, los láseres de fibra son una excelente opción para láminas metálicas delgadas (por ejemplo, cobre de 2 mm, acero inoxidable de 3 mm y acero al carbono de 6 mm para un láser de 700 W) gracias a su velocidad e intensidad. También son compatibles con otros materiales.
Los láseres de CO2, por otro lado, permiten manipular fácilmente piezas de mayor grosor. La capacidad de corte real del cortador láser depende de su potencia. Generalmente, los expertos recomiendan usar láseres de CO2 de más de 5 mm por su mayor estabilidad y líneas más rectas. También se pueden procesar otros no metales con un láser de CO2.
Aplicaciones
Además del corte, los láseres tienen otras aplicaciones, como el grabado y el aguafuerte. Tanto los láseres de CO2 como los de fibra son excelentes opciones para este trabajo. Sin embargo, los láseres de fibra son naturalmente mejores porque son más rápidos, más innovadores y más económicos de operar.
Tasa de producción
Dependiendo de su aplicación, también deberá considerar la velocidad de producción. Para un procesamiento más rápido, los láseres de fibra son la mejor opción. Los láseres de CO2 también funcionan bien, pero son inherentemente lentos. Sin embargo, esto solo ocurre con piezas más delgadas. Para piezas más gruesas, no tendrá más opción que usar un láser de CO2.
Presupuesto de compra
Los costos del corte por láser son elevados, y una parte del costo total se relaciona con el monto necesario para adquirir el equipo. Los láseres de CO2 son más rentables porque la tecnología es más antigua y está más disponible, con tantos fabricantes en el mercado.
Por otro lado, los fabricantes de láseres de fibra son escasos, y la tecnología también es relativamente nueva. Esto significa que tendrá que invertir una cantidad considerable en la compra del láser de fibra. Sin embargo, el alto costo inicial merecerá la pena debido a sus bajos requisitos operativos.
Mantenimiento
Dependiendo del tipo de configuración que utilice, es posible que no disponga de tiempo suficiente para equipos que requieren mucho mantenimiento, incluso si son lo suficientemente buenos para el trabajo. En el debate entre láser de fibra y láser de CO2, el mantenimiento es un problema importante, ya que muchos talleres mecánicos tienen muchos pedidos y no pueden permitirse dedicar demasiado tiempo al mantenimiento.
En este caso, los láseres de fibra ofrecen el mejor rendimiento. El sistema óptico requiere poco mantenimiento y puede funcionar en diversas condiciones. Por otro lado, los láseres de CO2 requieren un mantenimiento riguroso y solo funcionan en condiciones impecables, lo que dificulta las operaciones.
Seguridad
Las cortadoras láser son peligrosas. Tanto los láseres de CO2 como los de fibra emiten radiaciones extremadamente dañinas que pueden causar daños permanentes, especialmente en los ojos, si no se tiene cuidado. Por eso es fundamental usar siempre equipo de protección al manipular cortadoras láser.
Aunque tanto los láseres de fibra como los de CO2 son peligrosos, los de fibra suelen incluir una carcasa protectora que elimina el riesgo. Si compra uno con estas características, no corre ningún riesgo. Lamentablemente, los láseres de CO2 no incluyen una opción sin riesgo 100%, por lo que deberá usar equipo de protección para obtener los mejores resultados.
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Conclusión
El debate sobre el corte por láser de fibra frente al láser de CO2 es antiguo y recurrente. Obviamente, no hay un ganador claro, ya que la tecnología adecuada depende de la aplicación, el material y otros factores.
Sin embargo, la regla general indica que los láseres de fibra son la mejor opción si se trabaja habitualmente con piezas delgadas y se necesitan resultados más rápidos. Para piezas más gruesas y otros no metales, los láseres de CO2 son una mejor opción.
Además, también debe considerar los costos, ya que existe una gran discrepancia entre ambas opciones. Los láseres de fibra son extremadamente caros de adquirir, pero su funcionamiento es más económico, mientras que los láseres de CO2 son todo lo contrario debido a su consumo de energía y requisitos de mantenimiento.
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