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光纤激光切割的主要优点及注意事项

来源:激光打标机 | 发布日期:2023-01-05 | 浏览次数:1
光纤的激光切割技术是最近3到5年才出现的。虽然许多公司刚刚开始了解这项技术,但他们也开始意识到光纤激光切割和普通CO2激光切割的区别。随着切割技术的不断提高,光纤激光切割已经成为该行业最先进的技术之一。
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热切割方法主要有火焰、等离子和激光切割技术,其中激光切割可以达到最好的切割质量,特别是对于直径和厚度比小于1: 1的微细特征和孔。这样,激光切割技术就成为了这个行业中最适合严格精细切割的方法。

在激光切割领域,光纤激光切割备受关注,因为它不仅提供了CO2激光切割所能达到的速度和切割质量,而且显著降低了维护和运行成本。因此,这使得光纤激光切割具有良好的前景,许多专家认为它将很快取代其他激光切割系统。

光纤切割的主要优点

在二氧化碳激光切割技术中,二氧化碳气体是激光束的介质。而光纤激光是通过二极管和光缆传输的。激光系统产生由多个二极管泵浦的激光束,然后通过柔性光纤电缆将它们传输到激光切割头,而不是通过镜子传输光束。这有很多优点,首先是切割床尺寸。在气体激光技术中,反射镜必须设置在一定的距离上。与它不同,光纤激光技术没有范围限制。而且光纤激光器甚至可以安装在等离子切割床的等离子切割头旁边,这是CO2激光切割技术所不具备的。同样,与同功率的气割系统相比,由于光纤的弯曲能力,系统更加紧凑。

光纤切割技术最重要最有意义的优势应该是它的能效。全固态数字模块和光纤激光器的单一设计,使光纤激光切割系统具有比CO2激光切割更高的电光转换效率。对于二氧化碳切割系统的每个电源单元,实际的一般利用率约为8%至10%。对于光纤激光切割系统,用户可以期望更高的功率效率,大约25%到30%。换句话说,光纤切割系统的整体能量消耗比二氧化碳切割系统少大约3到5倍,从而能量效率提高到86%以上。

光纤具有波长短的特点,提高了切割材料对光束的吸收,能够切割黄铜、铜等材料和非导电材料。更集中的光束产生更小的焦点和更深的焦深,使光纤激光器可以快速切割薄材料,更有效地切割中等厚度的材料。切割厚度为6mm的材料时,1.5kW光纤激光切割系统的切割速度与3kW二氧化碳激光切割系统相当。因为光纤切割的运行成本低于普通二氧化碳切割系统,所以可以理解为在降低商业成本的同时提高了产量。

还有维护问题。二氧化碳激光系统需要定期维护;反射镜需要维护和校准,谐振腔需要定期维护。另一方面,光纤激光切割解决方案几乎不需要维护。二氧化碳激光切割系统需要二氧化碳作为激光气体。因为二氧化碳气体的纯度问题,腔内会被污染,所以需要定期清理。对于一个多千瓦的二氧化碳系统,每年至少要花费20,000美元。此外,许多二氧化碳切割需要高速轴流涡轮来输送激光气体,而涡轮需要维护和翻新。最后,与二氧化碳切割系统相比,纤维切割溶液更加紧凑,对地球的影响更小,因此需要的冷却更少,能耗显著降低。

更少的维护和更高的能效相结合,使得光纤激光切割排放的二氧化碳更少,比二氧化碳激光切割系统更环保。

光纤激光切割的注意事项

激光切割光纤时应考虑的几个要点?首先,护眼。光纤系统发出的光的波长对眼睛有害,必须采取护眼措施。由于这项技术出现还不到五年,因此强烈建议对正确的系统操作和安全进行全面的培训。很多操作人员没有光纤激光切割的切割经验,我们要通过良好的操作光纤切割系统的初期培训来弥补经验的不足。

另一个需要注意的是要裁剪的材料。虽然光纤激光切割擅长切割大部分材料,但不能用于切割亚克力或聚碳酸酯材料,只能在有限的应用场合切割木材或纤维材料。同时,待切割材料的厚度是决定何时使用光纤激光切割的一个非常重要的因素。较厚的材料需要更多的功率切割,在这些情况下,激光切割可能不是一个好的选择。这时候在等离子切割头旁边安装光纤激光器的功能就可以了。在快速方便地切换到等离子切割之前,操作人员可以使用光纤激光切割公差较小的较薄材料。甚至可以使用两种不同的切割方法来切割同一零件。例如,操作者可以选择使用等离子切割零件的外部,然后使用光纤激光切割内部形状。

最后,最好考虑评估综合激光切割设置所需的零件以及如何购买每个零件。配备激光电源、气体控制台、激光切割头、高度控制器、数控(CNC)和切割控制程序的系统将实现集成解决方案的宝贵优势。借助全面的解决方案,购买和集成光纤激光系统的过程变得不那么复杂。考虑到已经预先确定切割参数,专用于切割的系统被优化,使得在接通电源后可以立即开始切割。

结束语

总之,与常见的CO2激光切割系统相比,光纤激光切割系统具有许多独特的优势,如高能效、低维护成本和更方便的解决方案——但它并不适合所有的切割形式。在选择全面的激光切割解决方案之前,必须考虑安全和培训问题、常用切割材料的类型和厚度以及所需的切割质量。

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