Technologia i zastosowania laserów CNC

Stan rynku

Lasery CNC mają ogromny zakres zastosowań jako lasery grawerujące i lasery tnące, co przekłada się na szeroki zakres potencjalnych grup docelowych. Analizę rynku docelowego można przedstawić w sposób strukturalny, z podziałem na bezpośrednich odbiorców głowic laserowych, jak również na konkretne branże, w których wprowadzenie technologii niebieskich diod do cięcia i grawerowania może przynieść znaczące korzyści.

Na wstępie warto zaznaczyć, że do obróbki laserowej można wykorzystać laser diodowy o dużej mocy. Jest to stosunkowo nowoczesna metoda obróbki, która dzięki zmniejszeniu rozmiaru obrabianego miejsca może przynieść większą precyzję i jakość w porównaniu z klasycznymi metodami obróbki. Podstawowa różnica polega na zastosowanym medium tnącym, którym w przypadku cięcia laserowego jest skondensowana wiązka optyczna o dużej mocy. Urządzenia laserowe mogą być instalowane we wszelkiego rodzaju maszynach obróbczych (m.in. tokarkach, frezarkach, centrach obróbczych, ploterach, drukarkach 3D oraz różnego rodzaju urządzeniach i maszynach CNC).

Na całym świecie sprzedaje się około 450 tys. maszyn CNC rocznie, co odpowiada wartości około 70 mld dolarów, z czego prawie 283 tys. maszyn CNC wyprodukowano w samych Chinach (dane pochodzą z publikacji "Global CNC Machine Tools Market 2017-2021" oraz Grand View Research, Inc.) Szacunki te obejmują m.in. frezarki, tokarki, maszyny laserowe (odpowiadające ok. 20% wszystkich wyprodukowanych maszyn CNC), szlifierki, spawarki i zwijarki.

Laser CNC do obrabiarek skrawających

Szacuje się, że około 60% obecnie używanych maszyn CNC może być wyposażonych w moduł lasera CNC do cięcia i grawerowania laserowego. Wraz z pojawieniem się nowych narzędzi do obróbki, a także innowacji konstrukcyjnych i technologicznych, najnowocześniejsze modele maszyn są dość kompaktowe i wymagają mniej miejsca w porównaniu z maszynami konwencjonalnymi. Obniżenie kosztów utrzymania maszyn do obróbki materiałów, przy jednoczesnym wyborze głowicy laserowej o niewielkich rozmiarach, stanowi kluczowe wyzwanie dla producentów, którzy chcą zwiększyć wydajność firmy. Co ciekawe, głowice laserowe oparte na niebieskich diodach laserowych charakteryzują się zarówno kompaktowymi wymiarami, jak i korzystną, konkurencyjną ceną, dzięki czemu cieszą się dużą popularnością wśród producentów i użytkowników maszyn CNC. Głowice laserowe są również preferowane przez producentów drukarek 3D ze względu na ich wysoką wydajność elektryczną, kompatybilność z dostępnym oprogramowaniem, niewielkie rozmiary i wysoką moc emisji.

CNC Laser Mounted to a machine

Laser CNC do drukarek 3D

W 2015 roku na całym świecie sprzedano 220 000 sztuk drukarek 3D o wartości 1,6 miliarda dolarów. Przewidywano, że do 2020 roku nawet 8 mln sztuk tych urządzeń znajdzie swoich użytkowników (dane zaczerpnięte z raportu badawczego Deloitte "Rozwój rynku drukarek 3D w Polsce i na świecie", listopad 2016). Drukarki 3D to urządzenia, które są technologicznie przystosowane do wykorzystania technologii laserowej, ponieważ głowicę ekstrudera można po prostu zastąpić głowicą laserową, natomiast cały proces cięcia odbywa się z wykorzystaniem łoża drukującego urządzenia. Znaczącą zaletą stosowania kompaktowych laserów CNC jest łatwość montażu na drukarce 3D, ponieważ nie jest wymagane dodatkowe chłodzenie głowicy laserowej, nie ma też potrzeby stosowania konstrukcji o wysokiej wytrzymałości. Dzięki technologii obróbki laserowej możliwe będzie cięcie i grawerowanie w szerokiej gamie materiałów, w tym w materiałach wykorzystywanych bezpośrednio do druku 3D. Co więcej, zastosowanie technologii niebieskich diod umożliwia grawerowanie na jasnych powierzchniach z dużą prędkością i dokładnością do 0,1 mm. Poza standardowymi funkcjami głowicy laserowej, mała plamka lasera pozwoli na naświetlanie laminowanych płytek drukowanych PCB pokrytych warstwą światłoczułą, co może ułatwić szybkie prototypowanie (a tym samym umożliwić realizację podstawowej funkcjonalności drukarek 3D).

CNC laser Mounted to 3D Printer

Przyszłe zastosowania w przemyśle

Na rynku widoczna jest tendencja do coraz szerszego stosowania laserów CNC w coraz większej liczbie dziedzin. Co więcej, w ostatnich latach powstało wiele nowych, kompaktowych maszyn CNC, takich jak X-Carve, Workbee Shapeoko i Stepcraft. Maszyny te charakteryzują się lekką konstrukcją i dużą wszechstronnością przy stosunkowo niskiej cenie, dlatego są bardzo popularne wśród małych i średnich przedsiębiorstw do obróbki drewna i maszyn. Pojawienie się kompaktowych laserów CNC w postaci laserowych głowic grawerujących pozwala na dalsze rozszerzenie możliwości tych maszyn. Wraz ze wzrostem świadomości rynku na temat możliwości dodania grawerki laserowej do dowolnej maszyny CNC, rośnie również popularność laserów CNC. Lasery CNC są obecnie oferowane przez firmy Starcraft, Snapmaker, a także CNC Shark. Konkurencja ze strony producentów maszyn CNC w końcu zmusi ich do rozszerzenia możliwości swoich produktów poprzez dodanie lasera do ich standardowego wyposażenia. Opt Lasers oferuje odpowiednie, dopasowane rozwiązania wysokiej jakości, jak również wysoce satysfakcjonujący serwis i wsparcie.