Jeszcze dekadę temu w przemyśle metalowym panował jasny podział ról. Jeśli trzeba było szybko pociąć cienką blachę (do 4-5 mm), wybierano laser światłowodowy (Fiber). Jeśli jednak zadanie dotyczyło stali konstrukcyjnej o grubości powyżej 15-20 mm, niekwestionowanym królem było cięcie laserem typu CO2. Technologia Fiber, mimo swojej szybkości, miała problemy z "wypchnięciem" materiału z grubej szczeliny i zachowaniem jakości krawędzi.

Dziś ten podział przeszedł do historii. Dzięki skokowemu wzrostowi mocy źródeł oraz zaawansowanej optyce, lasery Fiber zdominowały rynek, wypierając technologię CO2 nawet w jej ostatnim bastionie – cięciu grubych blach.

Wyścig zbrojeń na kilowaty

Kluczowym czynnikiem zmiany jest dostępność źródeł laserowych o wysokiej mocy. Jeszcze niedawno standardem było 3-4 kW. Obecnie w halach produkcyjnych coraz częściej spotyka się maszyny o mocy 10 kW, 15 kW, a nawet 30 kW.

Tak ogromna gęstość energii zmienia fizykę procesu. Cięcie laserem o mocy rzędu 10 kW+ pozwala na błyskawiczne stopienie grubego materiału, co w połączeniu z odpowiednim ciśnieniem gazu asystującego umożliwia obróbkę stali czarnej o grubości 30 mm, 40 mm, a nawet większej, z prędkościami nieosiągalnymi dla starszych maszyn.

Beam Shaping – klucz do sukcesu

Sama moc to jednak nie wszystko. Głównym problemem wczesnych laserów Fiber przy grubych blachach była zbyt cienka wiązka. Była ona idealna do precyzyjnego cięcia cienkich elementów, ale w grubym materiale tworzyła zbyt wąską szczelinę (rzaz), przez którą gaz nie mógł efektywnie wydmuchać stopionego metalu.

Rozwiązaniem okazała się technologia kształtowania wiązki (Beam Shaping). Nowoczesne głowice potrafią dynamicznie zmieniać charakterystykę wiązki w locie:

• Do cienkich blach – wiązka jest skupiona, o wysokiej gęstości energii (mała plamka), co zapewnia ekstremalną prędkość.
• Do grubych blach – wiązka jest formowana w szerszy pierścień (tzw. ring mode) lub większą plamkę.

Dzięki temu kanał cięcia jest szerszy, co ułatwia usuwanie urobku i zapewnia prostopadłe krawędzie o niskiej chropowatości, nawet przy 30 mm grubości stali.

Ekonomia po stronie Fibera

Dlaczego przemysł tak chętnie porzuca lasery CO2 na rzecz Fiberów w obróbce ciężkiej? Odpowiedź tkwi w kosztach eksploatacji. Cięcie laserowe w technologii światłowodowej jest znacznie tańsze z kilku powodów:

1. Sprawność energetyczna – lasery Fiber są kilkukrotnie bardziej oszczędne w poborze prądu niż rezonatory CO2.
2. Brak optyki zwierciadlanej – w technologii Fiber wiązka prowadzona jest światłowodem. Odpada kosztowna konserwacja, czyszczenie i kalibracja układu luster, niezbędna w starszych maszynach.
3. Szybkość – przy zastosowaniu azotu jako gazu osłonowego i wysokiej mocy lasera, cięcie stali o grubości 10-15 mm może odbywać się kilkukrotnie szybciej niż w technologii CO2.

Nowy standard przemysłowy

Rewolucja Fiber sprawiła, że granica opłacalności między laserem a plazmą przesunęła się znacząco w górę. Obecnie cięcie laserem blach stalowych oferuje jakość, która często eliminuje konieczność dalszej obróbki (np. frezowania krawędzi), przy zachowaniu kosztów operacyjnych na poziomie akceptowalnym dla seryjnej produkcji. Technologia ta przestała być jedynie narzędziem do precyzyjnej galanterii metalowej, stając się wołem roboczym przemysłu ciężkiego.