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    CO2激光和光纖激光的基本區別

    發表日期:2017-08-24訪問量:

    今天就由佛山凤凰彩票五金為大家講一下在鈑金加工中經常用到的激光切割技術,在鈑金加工行業內主要的金屬鈑金切割激光加工機有2種,一種是大約20年前從工業激光改造成產品的CO2激光加工機,另一種是大概5年前正式從工業激光改造成產品的光纖激光加工機。

    從近幾年中國鈑金設備市場中激光加工光機的銷售台數來看,CO2激光加工機占40%而光纖激光加工機占到60%。雖然2007年的時候,在市場上銷售的激光加工機基本上100%CO2激光加工機,但是我們知道,近年來光纖激光加工機的勢頭猛烈,正在不斷地被市場認可,銷售台數正逐步擴大。

    雖然現在的市場趨勢是偏向光纖激光加工機,但是光纖激光加工機真的是最好的選擇嗎?CO2激光和光纖激光,兩者因激光的物理特征不同,所以激光加工的工藝也不同。當然實際上兩者有各自的長處和短處,根據加工對象的不同,各自有優勢也有劣勢。

    CO2激光是通過激發二氧化碳分子而得到的氣體光束,它的波長是10.6μm;而光纖激光是在光纖中放入一種作為媒介的Yb(ytterbium)化合物的結晶,將這個結晶體用光束照射後得到的固體激光,它的波長是1.08μm。波長不同這一物理特點對兩者的加工特姓帶來很大的影響。

    最初光纖激光這一概念是由於它是通過光纖能夠傳播的激光被人認識的。能夠通過光纖進行傳播的原因在於它的波長,正因為它1.08μm的波長,才能夠通過光纖進行傳播。用光纖進行傳播的優勢就是它的光學部品的使用壽命較長以及維護姓能較高。

    CO2激光加工機從發振器到加工點,是借助反射鏡傳播激光的,一般是在與外界空氣隔離的光路內進行傳播。光路內雖然被沒有普通灰塵或異物的空氣所填滿,但是反射鏡的表麵經過長時間使用以後,也會被髒東西附著,需要進行清掃。另外,反射鏡本身也會因吸收微量的激光能源而損耗,需要進行更換。再加上要從發振器到加工點傳播激光,需要用多個反射鏡來調整激光的反射角度進行傳播,所以要維持正常的運行需要一定的技術能力和管理。

    但是,光纖激光加工機從發振器到加工點,激光是經由1根光纖來傳播的。這根光纖一般被叫做導光光纖。由於不需要像反射鏡那樣的光學部品,又是在與外界空氣隔離的導光光纖內傳播激光的,所以激光幾乎不會被損耗,可是嚴格說來,激光在導光光纖的外圍進行反復傳播,所以導光光纖自己本身多少會有所損耗,不過這個和CO2激光加工機中的反射鏡相比,使用壽命要長好幾倍。另外,如果傳播路徑是在導光光纖的最小曲率以上的話,那麼就能夠自由決定路徑,所以調整和維持起來也非常方便。

    在激光的生成過程(激光發振器構造)中,兩者也有所不同。CO2激光發振器是將混有CO2的氣體放置在放電空間之後,生成激光的。為瞭確保從激光輸出功率而得出的共振長正常運作,在發振器的內部配置瞭光學部品,而且發振器內部的光學部品需要進行定期的清掃和更換。

    光纖激光發振器,就像剛才所提到的,生成激光是在光纖內部進行的,而且與外界空氣相隔離,沒有光學部品,所以就幾乎沒有必要定期維護。

    CO2激光發振器的清掃等維護周期是設定在大約4000個小時,而光纖激光發振器是設定在大約20000個小時。前麵所提到的在使用壽命和維護姓能等方麵,可以說對於光纖激光加工機來說有很大的優勢。

    另外,我們也可以試著從消耗電力之類的運營成本角度也來進行比較。CO2激光發振器的光電轉換率據說大概在10~15%,而光纖激光發振器大概在35~40%。由於光電轉換率高,所以轉變成發散熱量的電氣能源變少,光纖激光加工機才能夠將冷卻機之類的冷卻裝置所消耗的電力控製得更低。一般來說,光纖激光加工機的發振器,對於發振器的冷卻溫度管理相對於CO2發振器來說精度要求更高,但是,同樣的激光輸出功率下,光纖激光加工機的發振器用CO2激光發振器的1/2~2/3左右的冷卻能力就足夠瞭。所以從激光加工機所有裝置的消耗電力來考慮,光纖激光加工機在CO2激光加工機的1/3左右的消耗電力下就能夠運行,可以說是非常節能的激光加工機。

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