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CO2激光切割机和光纤激光切割机有什么区别?

来源:华俄激光

  发布:cici

关键词:CO2激光器 光纤激光器

2018-09-07


    CO2激光器和光纤激光器,两者因激光的物理特征不同,所以使用它们的激光切割机加工的工艺也不同。当然实际上两者有各自的长处和短处,根据加工对象的不同,各自有优势也有劣势。


 

       CO2激光器是通过激发二氧化碳分子而得到的气体光束,它的波长是10.6μm;而光纤激光器是在光纤中放入一种作为媒介的Yb(ytterbium)化合物的结晶,将这个结晶体用光束照射后得到的固体激光,它的波长是1.08μm。波长不同这一物理特点对两者的加工特性带来很大的影响。


 

       最初光纤激光这一概念是由于它是通过光纤能够传播的激光被人认识的。能够通过光纤进行传播的原因在于它的波长,正因为它1.08μm的波长,才能够通过光纤进行传播。用光纤进行传播的优势就是它的光学部品的使用寿命较长以及维护性能较高。


 

       CO2激光切割机从发振器到加工点,是借助反射镜传播激光的,一般是在与外界空气隔离的光路内进行传播。光路内虽然被没有普通灰尘或异物的空气所填满,但是反射镜的表面经过长时间使用以后,也会被脏东西附着,需要进行清扫。另外,反射镜本身也会因吸收微量的激光能源而损耗,需要进行更换。再加上要从发振器到加工点传播激光,需要用多个反射镜来调整激光的反射角度进行传播,所以要维持正常的运行需要一定的技术能力和管理。


 

       但是,光纤激光切割机从发振器到加工点,激光是经由1根光纤来传播的。这根光纤一般被叫做导光光纤。由于不需要像反射镜那样的光学部品,又是在与外界空气隔离的导光光纤内传播激光的,所以激光几乎不会被损耗,可是严格说来,激光在导光光纤的外围进行反复传播,所以导光光纤自己本身多少会有所损耗,不过这个和CO2激光切割机中的反射镜相比,使用寿命要长好几倍。另外,如果传播路径是在导光光纤的最小曲率以上的话,那么就能够自由决定路径,所以调整和维持起来也非常方便。


 

       在激光的生成过程(激光发振器构造)中,两者也有所不同。CO2激光发振器是将混有CO2的气体放置在放电空间之后,生成激光的。为了确保从激光输出功率而得出的共振长正常运作,在发振器的内部配置了光学部品,而且发振器内部的光学部品需要进行定期的清扫和更换。


 

       光纤激光发振器,就像刚才所提到的,生成激光是在光纤内部进行的,而且与外界空气相隔离,没有光学部品,所以就几乎没有必要定期维护。


 

       CO2激光发振器的清扫等维护周期是设定在大约4000个小时,而光纤激光发振器是设定在大约20000个小时。前面所提到的在使用寿命和维护性能等方面,可以说对于光纤激光加工机来说有很大的优势。


 

       另外,我们也可以试着从消耗电力之类的运营成本角度也来进行比较。CO2激光发振器的光电转换率据说大概在10~15%,而光纤激光发振器大概在35~40%。由于光电转换率高,所以转变成发散热量的电气能源变少,光纤激光加工机才能够将冷却机之类的冷却装置所消耗的电力控制得更低。一般来说,光纤激光加工机的发振器,对于发振器的冷却温度管理相对于CO2发振器来说精度要求更高,但是,同样的激光输出功率下,光纤激光加工机的发振器用CO2激光发振器的1/2~2/3左右的冷却能力就足够了。所以从激光加工机所有装置的消耗电力来考虑,光纤激光加工机在CO2激光加工机的1/3左右的消耗电力下就能够运行,可以说是非常节能的激光切割机。