千瓦级co2激光器与光纤激光器性能,价格,优缺点对比1.docVIP

一 首先，作为主流的传统的激光切割、焊接设备都采用CO2激光器，可以稳定切割20mm以内的碳钢，10mm以内的不锈钢，8mm以下的铝合金。光纤激光器在切割4mm以内的薄板时优势明显，受固体激光波长的影响它在切割厚板时质量较差。激光切割机也不是万能的，CO2激光器的波长为10.6um，固体激光器如YAG或光纤激光器的波长为1.06um，前者比较容易被非金属吸收，可以高质量地切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料，后者却不易被非金属吸收，故不能切割非金属材料，但两种激光在碰到铜、银、纯铝等高反射材质时都无可奈何。其次，正是由于CO2和光纤激光两者的波长相差一个数量级，前者是不能用光纤传输的，后者可以用光纤传输，大大增加了加工的柔性化程度。早期在光纤激光器推出市场之前，为了实现三维加工，我们采用光关节技术通过高度精密配合的动态的组合反射镜系统将CO2激光导到三维曲面表面，实现CO2激光的三维加工，这种技术因为国内精密加工技术的限制主要掌握在极少数欧美发达国家手里，价格昂贵，维护要求高，在光纤激光的市场份额逐渐扩大的同时已经逐渐失去其市场。而光纤激光由于它可以通过光纤传输，柔性化程度空前提高，特别是针对汽车行业，由于基本上都是1mm左右的薄板曲面加工，光纤激光配合同样柔性化的机器人系统，成本低，故障点少，维护方便，速度奇快，当仁不让地稳稳占领了这块市场。再次，光纤激光的光电转化率高达25%以上，而CO2激光的光电转化率只有10%左右，在电费消耗、配套冷却系统等方面光纤激光的优势相当明显，要是光纤激光的生产厂家更多一些，价格再合适一点，并解决了厚板切割工艺，CO2激光受到的威胁将会是巨大的。不过，光纤激光作为一种新兴的激光技术，普及程度远远不如CO2激光，其稳定可靠性、售后服务的便利性还有待市场的长期观察。值得一提的是，根据国际安全标准，激光危害等级分4级，CO2激光属于危害最小的一级，而光纤激光由于波长短对人体由于是眼睛的伤害大，属于危害最大的一级，出于安全考虑，光纤激光加工需要全封闭的环境。 1. 技术指标： 激光器厂家 co2激光器（以德国rofin dc025为例） 德国IPG 2000瓦光纤激光器 技 术 特 点 轴快流式激光器混气结构复杂，使用及维护成本庞大，光束发散较大，不适合大台面切割。德国 rofin 激光器2500 瓦以内光束能量密度比较集中为技术特点基准模，最适合切割；由于其结构为板条式放电选模很困难，所以 2500 瓦 以上模式为多模（01、10 等多种模式并存），光束能量比较分散主要用于焊接，切割能力和 2500 瓦完全安全一 样，切割稳定性低于 2500 瓦 光纤激光器具有其它激光器（ CO2、HeNa、DPL 等）无法比拟的优点：技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化，高亮度高转换效率 ，高能量输出高光束质量，无需光学准直，无需机械稳定 ， 省电无需维修。 激光器产生激光的气体消耗 激光器产生激5.1 元/小时 没有气体消耗 光电转化效率 光电转化效率8%-10% 30%以上 激光器内光路及机床外光路镜片消耗 3.73 元/小时 1.6 元/小时，由于光纤激光器的諧振腔内无光学鏡片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点。外光路仅为一根光纤 传导。整个切割系统只有切割头一片聚焦镜 激光器电功率消耗 35KW/小时 7kw/小时 激光器水冷却系统电耗 15KW/小时 6kw/小时(含外光路光闸和切割头冷却） 维护成本 轴快流式激光器维护成本巨大，前镜尾镜价格昂贵，涡轮机轴承寿命 8000小时，8 万元每对。ROFIN DC025 用于切割对激光器内部射频阀影响太大，射频阀约 9 万元/根，保修 4000 小时；另外 rofin 激光器需 2000 小时点检一次，费用为 5000 元 免维护，胜任恶劣的工作环境，对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。 光束特性 ROFIN DC025 横向边缘放电，光束呈不规则状态，内部需增加 4 片镜片对光束进行整形，由于其原始光斑不规则，所以切割断面相对粗糙，尤其在厚板上更明显。4000 瓦 激光单模输出，能量呈高斯分布。原始光束均匀，金属切割断面完美 最大功能率 4000瓦 10000瓦 脉冲性能 升达到同样的功率，脉冲爬升时间比快轴流激光器多五倍，峰值功率持续时间远短于快轴流激光器，所以打孔能力、转角加工质量、消除零件下表面挂渣的能力较差 可调制成脉冲输出模式，最高频率5KHz,响应时间小于 100us，打孔能力、转角加工质量能量好，保证切割尖角和拐角质量。 可切割材料种类 碳钢、不锈钢。连续大量切割不锈钢或仅小批量切割黄铜/铝板/铝合金/钛合金/硅钢/镀锌板等但对射频管影响大。 可连续大量加工一些难加工的金属铜(Cu)