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Faserlaser vs. CO2-Laser: Welcher ist der Richtige für Sie?

Inhaltsverzeichnis

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    Faserlaser vs. CO2-Laser sind eine häufige Debatte, da die beiden Technologien im Fertigungssektor leicht verfügbar sind. Einige glauben, dass CO2 Laser sind aufgrund ihrer Fähigkeiten besser, während andere sagen, dass Faserlaser mehrere Innovationen mit sich bringen, die sie zu einer besseren Alternative machen.

    Allerdings ist die richtige Antwort auf den Faserlaser vs. CO2 Die Debatte hängt von Ihrer Bewerbung ab. Keine Technologie ist besser als die andere. Die beste Wahl hängt von Ihrer Anwendung und anderen Faktoren wie der erforderlichen Präzision, Materialeigenschaften und anderen ab.

    Im folgenden Text werfen wir einen Blick auf die Vorteile von Faser- und CO2-Lasern und versuchen, die Debatte zwischen Faserlaserschneiden und CO2-Laserschneiden anzugehen.

    Ein Überblick über Faserlaser

    Der Faserlaser verwendet High-Tech-Faseroptikkomponenten, um einen intensiven Lichtstrahl zu liefern, der dies kann Lasergeschnittene verschiedene Materialien mit Leichtigkeit. Sie sind die beste Wahl für Metallprozesse wie Ätzen, Glühen und Gravieren.

    Das Gesamtkonzept und der Prozess von Faserlasern sind äußerst einfach und vielseitig. Der Begriff umfasst nicht die Lichtquelle, die sich von CO2-Lasern unterscheidet. Der Schwerpunkt liegt auf dem Abgabemechanismus, der mithilfe von Glasfasern das gesamte Licht auf einen einzigen Punkt konzentriert. Auch der Funktionsmechanismus des Faserlasers spiegelt diese Einfachheit wider. Die Faseroptik im Laserschneider empfängt das Licht und verstärkt es zum Laserpointer.

    Schematische Darstellung eines Faserlasers

    Der Schneidkopf verwendet CNC für Präzision und Genauigkeit. Darüber hinaus verfügt die Faseroptik über eine Reihe zusätzlicher Fokuslinsen, die die Gesamtgenauigkeit des gesamten Systems weiter verbessern. Schließlich verwendet der Laserschneider entweder NO2 oder O2 als Spülgas, um den Schneidvorgang zu erleichtern.

    Wenn es um die Laser schneiden, Betriebskosten sind ein wichtiger Gesichtspunkt. Bei Faserlasern ist jedoch kein solcher Wartungsaufwand erforderlich. Dadurch sind die Gesamtkosten für Betrieb und Wartung der Maschinen recht gering. Allerdings sind die anfänglichen Kapitalanforderungen für den Kauf eines Faserlasers recht hoch, was ihn für kleine oder mittlere Unternehmen unrentabel macht.  

    Ein Überblick über CO2 Laser

    CO2-Laser verwenden eine Kombination aus einem Resonator, Spülgasen und Hochgeschwindigkeitsgebläsen, um leistungsstarke Lichtpartikel zu erzeugen, die miteinander kollidieren und hochintensives Licht liefern, das relativ leicht dickere Materialien durchschneiden kann.

    Im Gegensatz zum Faserlaser verfügen CO2-Laser über ein Strahlführungssystem, das zunächst etwas anders funktioniert, indem es den Prozess der Reflexion und Neufokussierung anstelle von Fokuslinsen wie Faserlasern nutzt.

    Schematische Darstellung eines CO2-Lasers

    Im Allgemeinen sind CO2-Laser kostengünstiger als ihre Gegenstücke mit Glasfaser. Die geringeren Anschaffungskosten bedeuten jedoch nicht, dass es wirtschaftlicher ist. CO2-Laser verbrauchen viel Strom und das kann zu sehr hohen Betriebskosten führen.

    Faserlaser vs. CO2-Laser: Direkter Vergleich

    CO2 vs. Faserlaser ist eine wichtige Debatte, die eine sorgfältige Abwägung mehrerer Faktoren erfordert. Sie müssen technische Faktoren wie die Energiequelle und die Lichtwellenlänge bis hin zu Prozessparametern wie Schnittgeschwindigkeit und Präzision berücksichtigen. Hier finden Sie einen direkten Vergleich der wichtigsten Faktoren, um alle Fragen zu beantworten, die Sie möglicherweise zu Faser- und CO2-Lasern haben.

    1 – Energiequelle

    Faserlaser verwenden LEDs, um Licht auszusenden, das dann von den faseroptischen Linsen konzentriert wird, die das Licht verstärken, um Ergebnisse zu liefern. Andererseits stimulieren CO2-Laser eine Mischung aus Gasen wie CO2, N2, Xe und anderen, um Wellen zu erzeugen, die sich verstärken und problemlos verschiedene Objekte durchschneiden.

    2 – Stromverbrauch

    Faserlaser sind äußerst effizient. Im Vergleich zu ihren CO2-Pendants verbrauchen Faserlaser 30 % weniger Strom, was bedeutet, dass sie ihre Arbeit schneller und mit weniger Ressourcen erledigen können.

    3 – Die Wellenlänge des Lichts

    Sowohl CO2- als auch Faserlaser arbeiten im Infrarotspektrum. Im Allgemeinen emittiert ein CO2-Laser eine Wellenlänge von 10,600 nm, während ein Faserlaser im Bereich von 780 bis 2200 nm emittiert.

    Vergleich von Faser- und CO2-Lasern

    4 – Schnittgeschwindigkeiten

    Bei dünneren Werkstücken bieten Faserlaser deutlich bessere Schnittgeschwindigkeiten. Im Allgemeinen schneidet ein 2-kW-Faserlaser genauso schnell wie ein 5- oder 6-kW-CO2-Laser. Der Hauptgrund dafür ist die Leistungsdichte von Faserlasern. Das optische System fokussiert effizient viel Leistung auf einen einzigen Punkt und bietet eine viel bessere Schnittgeschwindigkeit als CO2-Laser.

    5 – Schnittpräzision

    Wenn es um die genaue Stabilität und Präzision geht, sind Faserlaser besser. Präzision hat im Fertigungsbereich jedoch eine andere Dimension und betrifft die Glätte der Kanten. In dieser Hinsicht sind CO2-Laser viel leistungsfähiger, sodass die tatsächliche Wahl von Ihren Vorlieben abhängt.

    6 – Schnittbereich

    Faserlasermaschinen haben bei Metallblechen einen Gesamtschneidbereich von 13 mm. Es gibt einige Hochleistungsversionen, die weichere Materialien wie Aluminium bis zu 30 mm schneiden können, aber diese Versionen sind extrem teuer.

    CO2-Laser hingegen sind nur durch ihre Leistung begrenzt. Je nach Wattzahl schneidet der CO2-Laser problemlos unterschiedliche Breiten.

    7 – Systemkonfiguration

    Im Vergleich zu einem CO2-Laser sind Faserlaser extrem einfach und erfordern keine komplizierten Systeme, wodurch sie einfacher zu bedienen und zu erlernen sind.

    8 – Investitionskosten

    Die für den CO2-Laser und den Faserlaser erforderliche Anfangsinvestition ist sehr unterschiedlich. Faserlaser sind ziemlich teuer, da diese Maschinen nur von wenigen Marken hergestellt werden und die Technologie relativ neu ist. CO2-Laser hingegen gibt es schon seit einiger Zeit, sodass die dafür benötigten Maschinen nicht so teuer sind wie die andere Option.

    Vor- und Nachteile von Faserlasern gegenüber CO2-Lasern

    Wenn man über Faserlaser vs. CO2-Laser spricht, ist es wichtig, die Vor- und Nachteile beider Technologien zu berücksichtigen.

    Vor- und Nachteile von Faserlasern

    Faserlaser bieten aufgrund ihres innovativen Charakters und ihrer Vielseitigkeit mehrere Vorteile. Hier sind einige davon:

    • Bessere Qualität: Die Glasfasertechnologie sorgt für mehr Stabilität und Präzision, wodurch Sie eine kleinere Schnittlinie und eine stabile Leistung für alle erhalten Produktdesigns zum Laserschneiden.
    • Schnelleres und zuverlässiges Schneiden: Faserlaser sind außerdem bekannt für ihre hervorragende Zuverlässigkeit und die Fähigkeit, Dinge aufgrund ihrer hohen Intensität schneller zu bearbeiten.
    • Hohe Effizienz: Faserlaser haben eine um etwa 30 % höhere Elektroumwandlungseffizienz, was bedeutet, dass Sie mit weniger Leistung mehr erreichen können.
    • Simple: Im Vergleich zu anderen Alternativen ist die Bedienung eines Faserlasers recht einfach und erfordert nur minimale Schulung.
    • Niedrige Betriebskosten: Aufgrund seiner Effizienz, Einfachheit und geringen Wartungskosten ist die Verwaltung eines Faserlasers kostengünstiger.   

    Die oben genannten Vorteile sind hervorragend. Allerdings hat jede Medaille zwei Seiten. Faserlaser haben auch einige Einschränkungen. Hier sind einige der wichtigsten:

    • Hohe Anschaffungskosten: Während die Betriebskosten niedrig sind, ist die Gesamtinvestition für den Kauf eines Faserlasers recht hoch.
    • Gasverbrauch: Faserlaser verwenden NO2- oder O2-Gas zum Spülen und verbrauchen tendenziell viel Gas. Dies kann für die Betreiber problematisch sein.
    • Schwierigkeiten mit einigen Materialien: Faserlaser haben einige Schwierigkeiten bei der Bearbeitung reflektierender Materialien wie Aluminium und Kupfer. Darüber hinaus ist der Faserlaser auch nicht in der Lage, einige dickere Proben effektiver zu bearbeiten.

    Vor- und Nachteile von CO2 Laser

    CO2-Laser haben mehrere Vorteile, die sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet machen. Hier sind einige der Vorteile:

    • Besseres Finish: CO2-Laser liefern ein besseres Finish, insbesondere mit rostfreier Stahl und Aluminiumwerkstücke.
    • Mehr Flexibilität: CO2-Laser sind sehr vielseitig und können Metall-, Nichtmetall- und andere Verbundmaterialien ohne Anpassungen verarbeiten.
    • Technologischer Vorsprung: CO2-Laser gibt es schon seit langem und es gibt viele Experten auf dem Markt, die wissen, wie man mit den häufigsten Problemen im Zusammenhang mit CO2-Lasern umgeht.

    Auch CO2-Laser haben einige Einschränkungen. Hier sind einige seiner Hauptnachteile:

    • Hohe Betriebs- und Wartungskosten: CO2-Laser erfordern viele Wartungsarbeiten, die sowohl Zeit als auch Ressourcen erfordern. Das Strahlengangsystem besteht aus vielen Komponenten, die eine ständige Wartung erfordern und außerdem viel Strom verbrauchen. All dies treibt die Gesamtkosten für den Betrieb der Laser erheblich in die Höhe.  
    • Wartungsprobleme: CO2-Laser erfordern erstklassige und ordnungsgemäße Betriebsbedingungen und haben mehrere Anforderungen, die die regulären Prozesse der Branche stören können. 
    • Langsame Geschwindigkeit: Im Vergleich zu Faserlasern benötigen CO2-Laser viel Zeit, um ihren Betrieb abzuschließen. Wenn es um dünnere Teile geht, können CO2-Laser überhaupt nicht mithalten. Betrachten Sie das Beispiel eines 4-kW-CO2-Lasers mit einem Werkstück aus Weichstahl und N2-Spülgas. Dieser Laser hätte eine Schnittgeschwindigkeit von 260 IPM, während ein Faserlaser der gleichen Leistung eine Schnittgeschwindigkeit von 1400 IPM hätte.

    Was Sie bei der Wahl zwischen Faserlaser und CO2 beachten sollten

    Der Hauptzweck des Faserlasers im Vergleich zum CO2-Laser besteht darin, zu bestimmen, für welche Art von Technologie Sie sich bei der Arbeit an Ihrem Projekt entscheiden sollten. In dieser Phase sollten Sie die folgenden Bedingungen berücksichtigen und Ihre Wahl darauf stützen. Hier sind sie.

    Materialien zum Schneiden

    Das Material spielt eine wichtige Rolle bei der Entscheidung, welche Art von Maschine Sie verwenden sollten. Im Allgemeinen sind Faserlaser aufgrund ihrer Geschwindigkeit und Intensität eine ausgezeichnete Wahl für dünne Metallbleche (z. B. 2 mm Kupfer, 3 mm Edelstahl und 6 mm Kohlenstoffstahl für einen 700-W-Laser). Sie können auch mit anderen Materialien umgehen.

    CO2-Laser hingegen sind in der Lage, dickere Werkstücke problemlos zu bearbeiten. Die tatsächliche Schneidleistung des Laserschneiders hängt von der Leistung des Lasers ab. Generell empfehlen Experten aufgrund der höheren Stabilität und der geraderen Linie die Verwendung von CO2-Lasern über 5 mm. Auch andere Nichtmetalle können Sie mit einem CO2-Laser bearbeiten.

    Anwendungen

    Neben dem Schneiden gibt es für Laser auch andere Anwendungen wie Gravieren und Ätzen. Sowohl CO2- als auch Faserlaser sind für diese Aufgabe eine ausgezeichnete Wahl. Allerdings sind Faserlaser natürlich besser, weil sie schneller, innovativer und kostengünstiger im Betrieb sind.

    Gravur mit Laserschneider

    Produktionsrate

    Abhängig von Ihrer Anwendung müssen Sie sich auch mit der Frage der Produktionsrate auseinandersetzen. Für eine schnellere Bearbeitung sind Faserlaser die beste Wahl. CO2-Laser funktionieren ebenfalls gut, sind aber von Natur aus langsam. Dies ist jedoch nur bei dünneren Werkstücken der Fall. Bei dickeren Teilen bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als einen CO2-Laser zu verwenden.

    Kaufbudget

    Kosten für Laserschneiden sind hoch und ein Teil der Gesamtkosten hängt mit dem Betrag zusammen, den Sie für den Kauf des Setups benötigen. CO2-Laser sind kostengünstiger, da die Technologie älter und bei so vielen Herstellern auf dem Markt leichter verfügbar ist.

    Andererseits gibt es nur wenige Hersteller von Faserlasern und auch die Technologie ist relativ neu. Das bedeutet, dass Sie für die Anschaffung des Faserlasers viel Geld ausgeben müssen. Aufgrund der geringen Betriebsanforderungen des Faserlasers werden sich die hohen Anschaffungskosten jedoch lohnen.

    Wartung

    Abhängig von der Art der Einrichtung, mit der Sie arbeiten, haben Sie möglicherweise nicht genug Zeit für Geräte, die viel Wartung erfordern, selbst wenn sie für den Job gut genug sind. In der Debatte über Faserlaser vs. CO2-Laser ist der Wartungsbedarf ein großes Problem, da viele Maschinenwerkstätten viele Aufträge haben und es sich nicht leisten können, zu viel Zeit für die Wartung aufzuwenden.

    In diesem Fall erbringen Faserlaser die beste Leistung. Das optische System erfordert keinen großen Wartungsaufwand und kann unter vielen Bedingungen betrieben werden. Andererseits stellen CO2-Laser hohe Anforderungen an die Wartung und funktionieren nur unter einwandfreien Bedingungen, was den Betrieb erschwert.

    Sicherheit

    Laserschneider sind gefährlich. Sowohl CO2-Laser als auch Faserlaser geben äußerst schädliche Strahlung ab, die bei Unachtsamkeit dauerhafte Schäden insbesondere am Auge verursachen kann. Deshalb ist es so wichtig, beim Umgang mit Laserschneidern immer Schutzausrüstung zu tragen.

    Obwohl sowohl Faser- als auch CO2-Laser gefährlich sind, sind Faserlaser im Allgemeinen mit einem Schutzgehäuse ausgestattet, das das Sicherheitsrisiko ausschließt. Wenn Sie eines mit solchen Funktionen kaufen, besteht für Sie kein Sicherheitsrisiko. Leider bieten CO2-Laser keine 100 % risikofreie Option, sodass Sie für optimale Ergebnisse eine Schutzausrüstung verwenden müssen.  

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    Zusammenfassung

    Wenn es um das Laserschneiden von Faserlasern im Vergleich zu CO2-Lasern geht, ist dies eine alte und weit verbreitete Debatte. Es gibt natürlich keinen eindeutigen Gewinner, denn welche Technologie für Sie die richtige ist, hängt von der Anwendung, dem Material und anderen Faktoren ab.

    Die allgemeine Faustregel besagt jedoch, dass Faserlaser die beste Wahl sind, wenn Sie regelmäßig dünnere Teile bearbeiten und schnellere Ergebnisse benötigen. Für dickere Teile und auch die Bearbeitung anderer Nichtmetalle sind CO2-Laser die bessere Wahl.

    Darüber hinaus sollten Sie auch die Kosten berücksichtigen, da zwischen den beiden Optionen eine große Diskrepanz besteht. Faserlaser sind in der Anschaffung extrem teuer, aber im Betrieb günstiger, während CO2-Laser aufgrund ihres Stromverbrauchs und Wartungsaufwands genau das Gegenteil davon sind.

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