论CO2激光切割机与光纤激光切割机的区别

国际金属加工网 2016年07月04日

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、高效率、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。激光切割机也不是万能的,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国家手里,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,根据国际安全标准,激光危害等级分4级,CO2激光属于危害最小的一级,而光纤激光由于波长短对人体由于是眼睛的伤害大,属于危害最大的一级,出于安全考虑,光纤激光加工需要全封闭的环境。

另外,光纤激光器搭配机器人的柔性加工系统在汽车行业及配套产业的高地位由来已久,以往是被国外集成商所垄断,近年来由于金融危机及汽车产业生产技术的不断提升,尤其是国内激光技术高端厂家如华工激光法利莱在国家政策的支持下对技术的攻关,不少国外汽车中高端品牌和民族品牌首尝螃蟹,国外超高价格的那份高傲和神秘面纱被揭开、撕裂,华工激光法利莱在近几年给汽车用户提供的汽车白车身焊接、汽车仪表板激光弱化、汽车安全气囊激光焊接、汽车保险杠、车门、中柱等机器人柔性切割、汽车保险杠激光焊接、汽车排气管在线焊接系统、汽车变档套激光自动切割设备等等,在用户现场24小时稳定高效生产,让用户盛赞华工法利莱的同时也让国外集成商大呼“狼来了”!

综上所述,激光应用的方向应该是高功率的CO2激光应用在更稳定、更大幅面、更快速的机床上。针对2mm以下的曲面加工,光纤激光则是更有优势。


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