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从现代激光切割、焊接机的应用领域和用户提出的技术要求来看,激光切割、焊接今后的发展方向无疑是高功率、大幅面、率、一次成型、高智能化。
这里主要阐述的是CO2激光切割机和光纤激光切割机加工的不同之处:
首先,作为主流的传统的激光切割、焊接设备都采用CO2激光器,可以稳定切割20mm以内的碳钢,10mm以内的不锈钢,8mm以下的铝合金。光纤激光器在切割4mm以内的薄板时优势明显,受固体激光波长的影响它在切割厚板时质量较差。激光切割机也不是 的,CO2激光器的波长为10.6um,固体激光器如YAG或光纤激光器的波长为1.06um,前者比较容易被非金属吸收,可以高质量地切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,后者却不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,但两种激光在碰到铜、银、纯铝等高反射材质时都无可奈何。
其次,正是由于CO2和光纤激光两者的波长相差一个数量级,前者是不能用光纤传输的,后者可以用光纤传输,大大增加了加工的柔性化程度。早期在光纤激光器推出市场之前,为了实现三维加工,我们采用光关节技术通过高度精密配合的动态的组合反射镜系统将CO2激光导到三维曲面表面,实现CO2激光的三维加工,这种技术因为国内精密加工技术的限制主要掌握在极少数欧美发达 手里,价格昂贵,维护要求高,在光纤激光的市场份额逐渐扩大的同时已经逐渐失去其市场。而光纤激光由于它可以通过光纤传输,柔性化程度空前提高,特别是针对汽车行业,由于基本上都是1mm左右的薄板曲面加工,光纤激光配合同样柔性化的机器人系统,成本低,故障点少,维护方便,速度奇快,当仁不让地稳稳占领了这块市场。
再次,光纤激光的光电转化率高达25%以上,而CO2激光的光电转化率只有10%左右,在电费消耗、配套冷却系统等方面光纤激光的优势相当明显,要是光纤激光的生产厂家更多一些,价格再合适一点,并解决了厚板切割工艺,CO2激光受到的威胁将会是巨大的。不过,光纤激光作为一种新兴的激光技术,普及程度远远不如CO2激光,其稳定可靠性、售后服务的便利性还有待市场的长期观察。
值得一提的是,根据国际标准,激光危害等级分4级,CO2激光属于危害小的一级,而光纤激光由于波长短对人体由于是眼睛的伤害大,属于危害 的一级,出于考虑,光纤激光加工需要全封闭的环境。
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