Zainteresowanie technologią obróbki lase­rowej w branży obróbki blach, profili i rur metalowych rośnie z roku na rok. – Bran­ża ta stawia stale rosnące wymagania wydaj­ności, jakości, dokładności i powtarzalności, przy jednoczesnym obniżaniu kosztów wytwa­rzania oraz podwyższaniu niezawodności i dyspozycyjności maszyn. Najnowsze urzą­dzenia laserowe typu fiber, spełniając te wy­mogi, są zdolne obrabiać blachy o grubości do 25 mm, co wystarcza w znakomitej więk­szości zastosowań, i stopniowo wypierają ob­rabiarki plazmowe i waterjet – mówi Agniesz­ka Niedźwiedzka, sales and marketing specia­list w Yamazaki Mazak Central Europe.

(Nie)tylko laserem
Pojęcie cięcia jest bardzo szerokie i przy zawężeniu go jedynie do metalu nie jest możliwe zastąpienie cięcia plazmowego czy typu waterjet technologią laserową, co wy­nika z fizyki cięcia i właściwości poszczegól­nych materiałów – zwraca jednak uwagę Tomasz Słoboda, sales manager CEE, Laser Processing Machines, Mechatronics Machi­nery Division w Mitsubishi Electric Europe B.V. – Każdy rodzaj cięcia jest inny i ma inne właściwości, a jego zastosowanie jest ograniczone przez wiele czynników, jak oczekiwana jakość, prędkość czy koszty.

Można ciąć stal nierdzewną o grubości 30-50 mm laserem o mocy 6 kW, ale pręd­kość takiej operacji będzie bardzo mała przy ogromnym koszcie i dużym zużyciu azotu. Nie warto, bo tu sprawdzi się wycinarka wodna. Również cięcie stali czarnej kończy się przy grubości ok. 32 mm dla technologii laserowej (i moc nie ma tu większego zna­czenia – bo fizyka to limituje). Za to wyci­narka plazmowa w nowej technologii HD radzi sobie bez problemów z taką grubością, a nawet o wiele większą, bo dochodzącą do 60 mm. Dalej jest cięcie tlenowe. Obecnie widać, że technologia laserowa oparta na światłowodach wypiera wykrawanie mecha­niczne, bo przy grubościach do 2-3 mm pręd­kości są nieporównywalnie wyższe dla lase­rów. Ale co w przypadku cięcia i formowania za razem? Wykrawarki wygrywają lub roz­wiązania hybrydowe typu laser plus wykra­warka w jednej maszynie, chodź te mają spo­ro ograniczeń – mówi Tomasz Słoboda. - Nie ma więc uniwersalnej metody cięcia, a lasery – choć oparte na najnowocześniej­szych rozwiązaniach – muszą poddać się pra­wom fizyki, które są niezmienne – dodaje.

Fiber, fiber, fiber
W ostatnich latach w maszynach do cięcia i spawania stali dominowały konwencjo­nalne lasery wykorzystujące technologię CO₂ i Nd:YAG, ale nowe technologie suk­cesywnie wypierają starsze rozwiązania. Mimo że na rynku krajowym jest i nadal będzie wiele firm (producenci laserów CO₂ nie oddają przecież pola bez walki), które używają laserów tego typu do cięcia meta­li, to jednak według ekspertów z branży laserowej, technologia światłowodowa w najbliższych latach w większości aplikacji zastąpi technologię CO₂ w urządzeniach służących do obróbki metalu. Przemawiają za tym przede wszystkim czynniki ekono­miczne i znacząco niższy koszt eksploatacji. Koszty pracy lasera włókowego są około 5-krotnie niższe niż konwencjonalnych la­serów CO₂. Technologia ta stała się tak popularna z uwagi na dużo wyższą wydaj­ność, lepsze parametry pracy, energoosz­czędność, bezawaryjność i trwałość.

Lasery światłowodowe to lasery oparte na ciele stałym, pompowane półprzewodniko­wymi diodami laserowymi. W ich przypad­ku ośrodkiem czynnym jest światłowód o geometrii włókowej z domieszkami pier­wiastków ziem rzadkich. Urządzenia nowej generacji charakteryzują się dużą mocą wyj­ściową, doskonałą jakością wiązki i niezwy­kle kompaktową budową.

– Podczas cięcia materiałów laserem włók­nowym wykorzystuje się tradycyjne gazy procesowe, tj. azot oraz tlen. Zastosowanie azotu także do przecinania stali węglowych o mniejszych grubościach pozwala na osią­gnięcie wyższych prędkości procesu oraz wyeliminowanie warstwy tlenków na krawę­dzi cięcia. Może to mieć znaczenie na kolej­nych etapach procesu obróbki wycinanych detali. W przypadku systemów zasilania no­wo instalowanych urządzeń laserowych Mes­ser Polska koncentruje się na optymalizacji procesów logistycznych związanych z zaopa­trzeniem w gazy, m. in. za pomocą nowego typu wiązek MegaPack. Umożliwiają one dostawy gazów sprężonych napełnionych do ciśnienia 300 barów – mówi Robert Nie­robisch, Koordynator Segmentów Rynko­wych w Messer Polska.