В качестве источника энергии на станках EAGLE используются волоконные лазеры компании IPG Photonics. Для того, чтобы создать сверхмощный лазерный источник, такой как 30 кВт и более, используются объединенные в один блок лазерные источники с подключением к одному оптическому кабелю. Источником питания для волоконного лазера IPG служит полупроводниковый диод накачки - в противоположность углекислотному лазеру (CO2), где возбуждение вызывается электрическим током. Возбужденные фотоны, испускаемые лазерными диодами, направляются по волоконному кабелю.
Для эмиссии и передачи фотонов волоконного лазера используется оптический кабель, схожий с волоконно-оптическими кабелями телекоммуникационных устройств. Такой кабель может иметь большую длину и высокую гибкость. При этом для направления лазерного излучения не требуется никаких зеркал. Применение стекловолокна в конструкции является весомым преимуществом в сравнении с традиционными CO2-лазерами, поскольку волоконный лазер на зависит от точности юстировки и чистоты зеркал. Кроме того, волоконный лазер значительно более универсален, имеет меньшие размеры и вес.
В поперечном сечении лазерный кабель состоит из трех слоев, каждый из которых имеет определенные характеристики и коэффициент преломления луча. Наружная оболочка обладает самым низким коэффициентом преломления. Средний слой имеет более высокий коэффициент преломления луча по сравнению с наружной оболочкой и его основной функцией является запуск работы лазера, а также обеспечение оптимальной проводимости генерируемой энергии. Сердцевина оптического волокна содержит редкоземельный элементы, в данном случае иттербий (Yb). Она обладает самым большим коэффициентом преломления луча из всех трех слоев. Свет, проводимый по трехслойному волокну, выходит в свободный объем, где происходит его контакт с обрабатываемом материалом. Коллиматор обеспечивает преобразование луча в параллельный световой пучок.
В отличие от любых других типов лазера, небольшая толщина лазерного кабеля позволяет использовать более простые и вместе с тем более эффективные системы охлаждения, а количество тепла, производимого в процессе генерирования лазерного излучения, минимально. Эти два качества волоконного лазера обеспечивают беспрецедентно высокий КПД преобразования электроэнергии в мощность светового пучка.
Для обработки листового металла можно использовать различные способы: вырубка, плазменная и газовая резка, гидроабразивная резка, CO2- и волоконные лазеры. Почему стоить сделать выбор в пользу волоконного лазера? По сравнению с любой другой технологией волоконный лазер позволяет гораздо быстрее перейти от технической проработки к готовой продукции. Благодаря высокому КПД преобразования электроэнергии, минимальному количеству подвижных рабочих узлов и высокому ресурсу службы компонентов волоконный лазер обладает низкими эксплуатационными расходами. Помимо этого, конструкция волоконного лазер предполагает минимум работ по техническому обслуживанию – большую часть таких работ Заказчик может выполнить самостоятельно без привлечения сервисных служб.
Ширина реза и зона термического влияния волоконного лазера очень малы, благодаря чему возможно изготовление микродеталей с ювелирной точностью. Волоконный лазер прост в эксплуатации и обслуживании. Он занимает минимум производственной площади и является идеальным инструментом для высокоскоростного серийного производства.
Раньше в сфере обработки листового металла CO2- и YAG-лазеры занимали доминирующее положение. Сегодня современные волоконные лазеры серьезно потеснили их позиции и вот почему:
