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二氧化碳雷射切割機與光纖雷射切割機的比較

從現代雷射切割、焊接設備的應用以及使用者技術需求來看,雷射切割、焊接無疑是未來高功率、大尺寸、高效率、一體化、高智慧化的發展方向。

一直致力於高功率雷射和等離子技術的應用。這裡主要介紹CO2雷射切割機和光纖雷射切割機在加工上的差異:

首先,作為主流的常規雷射切割,使用CO2雷射進行焊接時,切割厚度穩定在20mm以內的鋼材,不銹鋼小於10mm,鋁合金小於8mm。光纖雷射切割厚度4mm或更小的板材具有明顯的優勢,但其切割效果會受到劣質固態雷射波長的影響。雷射切割機並非萬能,CO2雷射的波長為1.06μm,而固態雷射(如YAG雷射)或光纖雷射的波長為1.06μm,前者較容易被非金屬吸收,可切割優質木材、壓克力、PP、PMMA等非金屬材料;而後者不易被非金屬吸收,無法切割非金屬材料。但面對銅、銀、鋁等高反射材料時,兩種雷射都束手無策。

其次,由於CO2雷射和光纖的波長相差一個數量級,前者無法用於光纖傳輸,而光纖傳輸可以大大提高加工的彈性。在光纖雷射出現之前,為了實現三維加工,我們曾嘗試將高精度光束與CO2雷射反射鏡系統結合,透過技術動態組合將光束導向三維曲面,從而實現三維加工。然而,由於國內精密加工技術的主要限制因素,這項技術主要掌握在少數歐美國家手中,且成本高昂、維護要求高,光纖雷射的市場份額雖然逐步擴大,但卻逐漸被蠶食。光纖雷射由於可以透過光纖傳輸光訊號,具有前所未有的靈活性,尤其是在汽車行業,由於基本上都是對1mm左右的薄表面進行加工,光纖雷射器配合同樣靈活的機器人系統,成本低、故障點少、易於維護、速度快,牢牢佔據了這一市場。

fiber laser cutting machine

再次強調,光纖雷射的光電轉換率可達雷射的25%,而CO2雷射的光電轉換率僅約10%。就耗電量而言,如果光纖雷射製造商能夠進一步完善冷卻系統,並找到合適的價格點,解決板材切割製程問題,那麼光纖雷射對CO2雷射的威脅將非常巨大。然而,光纖雷射器作為一種新興雷射技術,其穿透深度遠小於CO2雷射器,其穩定性、可靠性、服務便利性仍需市場長期觀察。

值得一提的是,根據國際安全標準,雷射危害等級為4級,CO2雷射危害等級為最低級,而光纖雷射由於其波長對人體眼睛的傷害較大,屬於危害等級最高的等級。出於安全考慮,光纖雷射加工需要在封閉環境中進行。

此外,長期以來在汽車行業及配套產業中佔據高位的機器人柔性製造系統,近年來由於金融危機和汽車行業生產技術的進步,一直被國外廠商壟斷,尤其是國內高端激光技術廠商在國家政策支持下,在眾多國外高端汽車品牌和國產品牌的競爭下,搶佔了市場先機,國外引以為傲的神秘面紗已被揭開。萊文近年來為汽車車身焊接用戶、汽車儀表板雷射弱化、汽車安全氣囊雷射焊接、汽車保險桿、車門、立柱等機器人柔性切割、雷射焊接、汽車保險桿、汽車排氣管焊接生產線系統、自動擋汽車換檔蓋雷射切割設備等,在用戶現場實現了24小時穩定高效的生產。

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