Energia w laserach: Nowa era w wydajności energetycznej

Utarło się przekonanie, że wycinarki laserowe podczas pracy zużywają bardzo dużo energii elektrycznej. I rzeczywiście, kiedyś tak było. Do zasilania wycinarki laserowej CO2, np. o mocy 6 kW, wymagane było nawet 100 kW zasilania. Spowodowane było to tym, że lasery CO2 mają stosunkowo niską sprawność energetyczną na poziomie 7%.

Tak niska sprawność laserów CO2 wynika przede wszystkim z ograniczeń fizycznych tego typu rezonatora, a także ze strat w generatorze wielkiej częstotliwości, jaki jest używany do jego zasilania. Przy tak dużych stratach wymagany jest ponadto bardzo wydajny układ chłodzenia – który także zużywa sporo energii.

Lasery fiber najbardziej eko

Następnie na rynku pojawiły się lasery na ciele stałym. Najpopularniejsze z nich to lasery dyskowe i lasery światłowodowe (fiber). Oba te typy źródeł laserowych wykorzystują diody laserowe do pompowania głównego rezonatora i oferują znacznie większą sprawność.

Laser dyskowy - wydajność i oszczędność

W przypadku laserów dyskowych wycinarka o mocy 6 kW zadowoli się już połową mocy lasera CO2. To jednak wciąż poziom ok. 50 kW. Dopiero rozwój laserów światłowodowych pokazał ogromny skok sprawności i pozwolił nawet na czterokrotne zredukowanie konsumpcji energii.

Lasery dyskowe są laserami typu open cavity. Oznacza to, że światło w rezonatorze, wychodząc z ośrodka aktywnego (w tym przypadku dysku ze specjalnego aktywnego szkła), przechodzi przez granicę ośrodków – najpierw ze szkła do powietrza, następnie po odbiciu się od lustra z powrotem przez granicę ośrodków z powietrza do szkła.

Proces ten odbywa się wielokrotnie. Przy każdym przejściu przez granicę ośrodków część światła rozprasza się, a część odbija. Między innymi to prowadzi do strat, które ograniczają sprawność takiego rezonatora.

Laser światłowodowy - innowacyjność i wydajność

Najnowszej generacji lasery fiber wykorzystują technologię all in glass. W tego typu laserach światło rezonuje wewnątrz aktywnego światłowodu, nie wychodząc ze szkła, dopóki promień nie dotrze do głowicy. Brak przechodzenia przez granicę ośrodków eliminuje straty z tego powodu, co znacznie zwiększyło sprawność, która dochodzi do 50%.

Dzięki nowym technologiom i innowacyjnym podejściom do konstrukcji laserów, branża metalowa ma teraz możliwość korzystania z urządzeń o znacznie wyższej sprawności energetycznej. To nie tylko korzyść dla środowiska, ale także oszczędność kosztów operacyjnych dla przedsiębiorców. Wycinarki laserowe stały się bardziej efektywne, przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na energię. Nowa era w wydajności energetycznej laserków w branży metalowej z pewnością wpłynie na rozwój i konkurencyjność tego sektora.

«powrót