切割是目前應(yīng)用最廣泛的激光工業(yè)加工技術(shù)之一。光纖激光器和CO2激光器是目前最常用的激光切割設(shè)備。作為用戶,先要了解光纖激光器和CO2激光器各自的優(yōu)缺點,以此判斷選購。
光纖激光器產(chǎn)生的激光(后文簡稱為光纖激光)的波長為1.06μm,CO2激光器產(chǎn)生的激光(后文簡稱為CO2激光)波長為10.6μm,均是紅外光,可被材料吸收,所以才應(yīng)用于工業(yè)材料加工。光纖激光不能切割非金屬,包括木材、塑料、皮革、棉麻織物等。如果需要加工的材料恰是非金屬,那么光纖激光器只能落選,而非CO2激光器莫屬。CO2激光不能切割銅材,包括黃銅、紫銅。原因是對于CO2激光來說,銅材屬于高反射性材料,激光幾乎全部被反射而不被吸收;光反射回激光器,造成危害。
同時我們可以通過切割速度、穿孔效率、斷面質(zhì)量,來評價激光器(機器)的綜合性指標。
光纖激光器切割薄板有優(yōu)勢,尤其是厚度3mm以下者,優(yōu)勢明顯,相對于CO2激光器,最大切割速度比值可達4:1;而6mm是兩種激光器優(yōu)勢互換的臨界厚度。切割厚度大于6mm的板材,光纖激光無優(yōu)勢;隨著厚度的增加,CO2漸顯優(yōu)勢,但并不顯著??偟恼f來,切割速度方面還是光纖激光器有優(yōu)勢。
穿孔效率:
激光束對工件開始切割前,需穿透工件。光纖激光的穿孔時間明顯比CO2激光長。以3KW光纖激光器和CO2激光器為例。對于厚度為8mm的碳鋼,后者比前者少1秒鐘;10mm時,后者少2秒;隨著厚度的增加,CO2激光器在穿孔方面的優(yōu)勢愈益顯著。
斷面質(zhì)量:
斷面質(zhì)量通常指粗糙度(光潔度)、垂直度。
切割3mm以下厚度的鋼板時,光纖激光切割的斷面質(zhì)量(粗糙度和垂直度)略差于CO2。隨著厚度的增加,斷面質(zhì)量的差異愈益明顯。
另外,碳鋼板對光纖激光能量吸收率高,在切割小孔(孔徑≤板材厚度)時,反而是個缺點,切割質(zhì)量較差。
有了以上對比,用戶就能作出合理的選擇。光纖切割速度與CO2激光器不相上下。斷面質(zhì)量、穿孔效率均劣于CO2激光器。我們也不能一概說是光纖激光器好還是CO2激光器好。光纖激光器與CO2激光器在面對特定應(yīng)用需求時各有其優(yōu)勢和弱勢。
順便指出,激光切割的精度與采用何種激光器無關(guān),而與機器定位精度、重復(fù)定位精度、切縫寬度的一致性有關(guān)。光纖激光切割的切縫窄,CO2的切縫稍寬。但切縫的寬窄不影響零件的精度,因為通過割縫補償功能,可以抵消切縫寬度。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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