光纖金屬激光切割機如何挑選激光器?

想要進入這個行業,工欲善其事必先利其器,本期我們來給大家介紹一下激光切割機選購的核心部件:激光器。

激光切割機是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。激光器的选择从根本上决定了加工对象和加工状况。

三種激光器的分類

按增益介質來分類,如今市面上占有率較高的三種工業用激光器是:CO2激光器,光纖激光器和固體激光器。

激光切割機选购指南之激光器篇

2017全球工業激光器市場規模統計

光纖激光器:用摻稀土元素的玻璃光纖作爲增益介質,和泵浦源、耦合器、諧振腔等部件共同構成的激光器。光纖是以SiO2爲基質材料拉成的玻璃實體纖維,其導光原理是利用光的全反射原理。光纖激光器的基本原理爲:泵浦源由一個或多個大功率激光二極管陣列構成,其發出的泵浦光經特殊的泵浦結構耦合進入作爲增益介質的摻稀土元素光纖,泵浦波長上的光子被摻雜光纖介質吸收,形成粒子數反轉,受激發射的光波經諧振腔鏡的反饋和振蕩形成激光輸出。

CO2激光器:以CO2氣體作爲工作介質的氣體激光器。放電管裏面充以CO2氣體和其他輔助的惰性氣體,如氦氣和氮氣;電極一般是鎳制空心的圓筒;諧振腔的一端是鍍金的全反射鏡,另一端是用鍺或砷化镓磨制的部分反射鏡。當在電極上加高電,放電管中産生輝光放電效應,鍺鏡的一端就有波長爲10.6微米的中紅外波段的激光輸出。

固體激光器:固體激光器使用固體激光材料作爲工作介質。工作介質是在作爲基質材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子。

F3015HBE爬坡交换式管板激光切割機设备

三種激光器對比(固體激光器以YAG爲例)

從加工角度來看:

CO2激光切割機切割范围较广,能切割较厚的金属板材,对于非金属材料,如亚克力、PVC、木质材料等也可以切割。切割断面质量好,较为光滑。加工厚板时切割速度较慢。

光纤激光切割機能切割各类金属板材,在薄板切割时,速度是CO2激光切割機的2~3倍,断面质量光滑,随选购功率的提高,可以切割更厚的板材。光束质量优良,焦点光斑直径微小,可进行精密加工。适宜柔性加工。

YAG固體激光器能切割CO2和光纖不能切割的各類高反材料,如鋁,銅等。但都是小功率,只能應用于8毫米以下的薄板。切割效率比光纖切割差很多,比較慢。占地較小,節約空間。

卷板钢材光纤激光切割機

從維護成本角度來看:

CO2激光切割機加工维护成本较高,不仅前镜尾镜价格昂贵,而且涡轮机轴承的寿命只有8000小时,更换费用更是达到8万元每对。光电转换效率只有10%左右。CO2激光切割機的激光器结构复杂,维护起来不方便、操作要求高。

光纤激光切割機维护成本低,光电转换效率可达30%。光纤激光切割機具有免调节、免维护、高稳定性的优点,能够胜任恶劣的工作环境。

YAG固體激光器作爲發展了多年的激光器,價格也較爲便宜。但光電轉換效率僅有3%。


光纤激光切割機优势较为明显,性价比较高。但是三种激光器其实各有特点,实际选购中应该根据自己的切割需求和预算,合理选择。

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