【技術指導】購買雷射設備時,選擇光纖雷射器還是CO2雷射器?

2020-11-26 OFweek維科網

  切割速度

  切割速度、穿孔效率、斷面質量等方面構成雷射切割效能,是評價雷射器(機器)的綜合性指標。

  光纖雷射器切割薄板有優勢,尤其是厚度3mm以下者,優勢明顯,相對於CO2雷射器,最大切割速度比值可達4:1;而6mm是兩種雷射器優勢互換的臨界厚度。切割厚度>6mm的板材,光纖雷射無優勢;隨著厚度的增加,CO2漸顯優勢,但並不顯著。

  總的說來,切割速度方面還是光纖雷射器有優勢。

  穿孔效率

  雷射束對工件開始切割前,需穿透工件。光纖雷射的穿孔時間明顯比CO2長。

  還是以3kW光纖雷射器和CO2雷射器為例。對於厚度為8mm的碳鋼,後者比前者少1秒鐘;10mm時,後者少2秒;隨著厚度的增加,CO2雷射器在穿孔方面的優勢愈益顯著。

  以每天穿孔2000次、每次穿孔時間差3秒鐘計,則每天穿孔時間差為6000秒,約合1.7小時。

  CO2雷射器因較高的穿孔效率,每天可縮減1.7小時的機器使用時間。即使採用較保守的數據,計入人工(30元/小時)、設備折舊(25元/小時)和場地(2元/小時)費用,節省的成本有(CO2雷射器):

  1.7×(30+25+2+38.3)=162(元)

  斷面質量

  斷面質量通常指粗糙度(光潔度)、垂直度。

  切割3mm以下厚度的鋼板時,光纖雷射切割的斷面質量(粗糙度和垂直度)略差於CO2。隨著厚度的增加,斷面質量的差異愈益明顯。

  厚度≥3mm的不鏽鋼,光纖雷射切割的斷面呈磨砂狀,而CO2呈光亮狀。

  厚度為16mm的碳鋼,光纖雷射切割斷面的垂直度遠差於CO2,前者為0.4~0.5mm,後者可達0.1mm。

  另外,碳鋼板對光纖雷射能量吸收率高,在切割小孔(孔徑≤板材厚度)時,反而是個缺點,切割質量較差。

  順便指出,雷射切割的精度與採用何種雷射器無關,而與機器定位精度、重複定位精度、切縫寬度的一致性有關。光纖雷射切割的切縫窄,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。

  光纖雷射器和CO2雷射器究竟哪種好

  有了以上數據,不難得出一個合乎邏輯的結論,從而作出理性的選擇。

  不能籠統地講是光纖雷射器好,也不能籠統地講是CO2雷射器好。應該基於特定的應用進行分析、判斷。

  無優勢。切割速度與CO2雷射器不相上下。斷面質量、穿孔效率均劣於CO2雷射器。

  有優勢:切割速度略快於光纖雷射器;斷面質量好;穿孔效率高,所縮減的時間可抵消其高出光纖雷射器的成本而有餘。

  我們看到,光纖雷射器與CO2雷射器在面對特定應用需求時各有其優勢和弱勢。目前和今後一段時期內,光纖雷射器和CO2雷射器不能互相替代,而只能共存互補。徑向偏振CO2雷射器的技術進展值得注意,可能在薄板切割方面縮小與光纖雷射器的差距。

相關焦點

  • 光纖雷射器咄咄逼人 CO2雷射器該如何應對?
    圖6 光纖雷射和CO2雷射切割不鏽鋼斷面質量的比較  儘管目前光纖雷射器的發展勢頭很猛,但在加工4mm以上板材時由於雷射加工站通常希望能提供各種不同厚度的切割服務,因此CO2雷射器將牢牢保持這一部分市場份額,儘管許多公司現在開始提供光纖雷射切割機,但CO2雷射切割機仍是其主打產品。  雖然光纖雷射器在薄板切割中速度更快,但同樣的加工服務,2kW的CO2雷射也能很好滿足,不過,前者的設備價格卻遠高於CO2雷射器的價格。
  • 雷射切割機的特點:光纖雷射器對比CO2雷射器
    1.操作要求及維護CO2雷射器在使用前需要進行光路調整,光路的情況將直接影響到工件切割的效果,因此需人工調整光路且定期維護;YAG固體雷射器熱透鏡效應明顯,需經常維護;光纖雷射器光纖傳輸,免調節、免維護、高穩定,操作簡便
  • 點評:光纖雷射器與CO2雷射器性能比較
    在雷射焊接設備日常使用過程中,由於光纖雷射器靠整根光纖來傳導雷射,而CO2雷射器需 要靠外光路系統來傳導雷射,因此,在每次設備開始使用前,CO2雷射器都要進行光路調整,而光纖雷射器不需要調整。比較內容為雷射切割(或焊接)時所用的氣體和雷射氣體、廠房成本、維護和保養、電能消耗、零部件更換、雷射器成本等在8年的使用成本平均到每小時的成本消耗。
  • 室內空氣淨化應用領域:光纖雷射器取代CO2雷射器
    作為北美歷史悠久的活性碳過慮器廠商之一,RSE在幾個方面都引領者行業的發展,包括通過自有專長和設備進行高品質空氣過濾產品的設計和製造。  隨著對室內空氣品質需求的增加,RSE通過光纖雷射技術生產的標準化定製活性炭空氣過濾器不斷滿足OEM用戶的需求。通過光纖雷射切割系統,處理多數部件的時間能節省許多。
  • 光纖雷射器和CO2雷射器哪個好?你該怎麼選?
    光纖雷射器產生的雷射(後文簡稱為光纖雷射)的波長為1.06μm,CO2雷射器產生的雷射(後文簡稱為CO2雷射)波長為10.6μm,均是紅外光,可被材料吸收,而應用於工業材料加工。  切割是目前應用最廣泛的雷射工業加工技術。為方便起見,本文展開的討論均基於雷射切割,除非另作特別說明。
  • CO2雷射設備升級改造為光纖雷射設備的優勢
    在雷射的發展和應用方面,CO2雷射器的製作和應用較早也較多,早在1970年代末期,就有從國外直接進口CO2雷射器,從事工業加工和醫療等應用。從80年代末期開始,CO2雷射器被廣泛引進並應用在在材料加工領域。但隨著應用的深入,傳統雷射的一些制約因素,如:體積龐大、分立元件多、維護困難、壽命短等缺點日益顯現。於是,光纖雷射器憑藉其與生俱來的獨特優勢趁機崛起。
  • co2雷射器的發展趨勢
    co2雷射器   CO2雷射器是一種以CO2來產生雷射輻射的氣體雷射器,是目前用最廣泛的雷射器之一,它有著一些非常突出的高功率、高質量等優點。箱體的上箱體中置有一體化的放電室、熱交換器、風機系統、進出口導流器以及光學諧振腔,箱體的下箱體中置有雷射電源、充放氣系統、真空泵、鎮流電阻箱和控制盒。與已有技術相比具有結構緊湊、安裝調試和維修方便、雷射器的工作效率高,整機的體積可以小型化的特點。
  • 雷射器:雷射設備最核心的零部件
    雷射被譽為「最快的刀、最亮的光、最準的尺」。各類雷射設備被廣泛應用於材料加工、電子信息、航空航天、醫療、軍事武器、通訊等眾多下遊行業。雷射加工技術的出現和推廣,改變了汽車、機械、消費電子等傳統行業的生產加工模式,為光伏電池、鋰電池等新能源技術的實現提供了支撐。工業是雷射的第一大應用,其中雷射切割佔比最高。
  • 光纖雷射器已完美融入市場,國產雷射廠商崛起
    其中光纖雷射技術發展迅速,光纖雷射器市場年增長速度超過35%,遠高於全球工業雷射器的增速,在此機遇下,國內是雷射設備廠商也是儘自己所能想要分一杯羹,國內廠商也逐漸的順勢崛起。在工業上目前的應用多是CO2雷射器、固體雷射器、半導體雷射器和光纖雷射器,但是隨著光纖雷射器的愈發成熟,其在國內的市場佔比也越來越大,發展勢頭迅猛大有取代CO2雷射器的趨勢。
  • 光纖雷射器取代CO2雷射器核心優勢在哪
    近幾年,光纖雷射切割技術在行業中開始大量運用,在2014年,光纖雷射器超越了CO2雷射器成為最大份額的雷射源。光纖雷射切割既提供了CO2雷射切割可實現的切割速度和質量,而且維護和操作成本顯著降低。光纖切割技術能效性高,憑藉光纖雷射完整的固態數字模塊、單一設計,光纖雷射切割系統擁有高於CO2雷射切割的電光轉換效率。
  • 大通雷射:CO2雷射器應用方興未艾
    近幾年間,在材料加工領域,光纖雷射器增速非常明顯,特別是在薄片金屬切割應用方面。正是基於此,其他雷射器應用領域被壓縮,如CO2雷射器。那麼CO2雷射器未來發展方向如何?在哪些領域更具應用潛力?近幾年間,在材料加工應用方面光纖雷射器表現非常亮眼。那麼CO2雷射器未來的前景以及潛力應用方向是什麼?張永方:在材料加工應用方面,選用何種雷射器需要考慮不同材料對於雷射器波長吸收情況。目前固體雷射器和光纖雷射器波長一般分布在可見光或近紅外範圍,而CO2雷射器波長分布在9微米到11微米範圍。
  • CO2雷射器如何堅守「最後的陣地」
    圖2為CO2雷射器和光纖雷射器切割不同厚度鋼板時,材料對不同波長雷射的吸收率曲線。從中可以明顯看出:(1) 針對三種不同的聚焦直徑50、100和200um,隨著板厚的增加,光纖雷射的材料吸收率分別在0.8、1和2mm板厚處達到最大值後,就急劇下降,而CO2雷射的材料吸收率隨板厚增加而增加,當板厚大於5mm後,材料吸收率趨於飽和,始終維持在0.4以上;(2)對50um和100um聚焦直徑,當板厚超過1.3mm和2.8mm左右時,光纖雷射的材料吸收率就開始低於CO2雷射的材料吸收率,
  • 新基建助推光纖雷射器進入20kW時
    新基建助推光纖雷射器進入20kW時 GW雷射首席戰略官 發表於 2020-11-09 15:32:09 新基建進一步促進對於中厚金屬板材的使用,繼2019年開啟萬瓦雷射加工元年之後
  • 從國外光纖雷射器企業角度剖析千瓦級光纖雷射器技術
    「大多數數千瓦級光纖雷射器系統採用對基於多個低功率光纖雷射器的輸出合束的架構,導致成本、性能、可維護性、可升級性以及對技術進步的順應性方面的顯著缺點。」Bell補充道,「我們介紹一種新穎的千瓦光纖雷射器架構,通過將泵浦二極體和驅動器安放在單獨的泵浦模塊中,以及將增益光纖安放在可配置的增益模塊中,解決了這些問題,可以產生超過4kW的輸出功率。」
  • 高功率連續光纖雷射器技術演進及瓶頸!
    相對於脈衝光纖雷射器,連續光纖雷射器對相關技術要求更高、更複雜。因此,本文主要對高功率連續光纖雷射器的技術發展進行闡述。圖2示出了我國光纖雷射器單纖單模雷射功率P的提升情況(其中單纖單模數千瓦光纖雷射器目前還處於演示樣機水平,與長期可靠工作的應用級尚有差距)2、高功率光纖雷射器的技術演進光纖雷射器功率水平的提升主要藉助於三方面的技術發展:a.光纖雷射器結構的優化,使其可在降低系統溫升的情況下提高輸出功率;b.有源光纖
  • Rofin公司推出6KW光纖雷射器與CO2板條雷射器
    今年10月21至25日在漢諾瓦舉辦的EuroBlech展覽會上,羅芬推出了高性能的雷射源可應用於各個範圍的工業雷射切割。除了新型的具有6千瓦切割能力的CO2板條雷射器在Euroblech展覽會首次亮相外,ROFIN同時展示出了緊湊型系列中強大的4千瓦光纖雷射器。
  • 銳科雷射榮獲「維科杯·OFweek2019最佳光纖雷射器技術創新獎 」
    「OFweek2019(第十六屆)中國先進雷射技術應用峰會」於10月11日在深圳馬哥孛羅好日子酒店圓滿落幕,同期舉行的還有「中國雷射行業年度評選頒獎典禮」。今年評選共設立10大獎項,本著「公平、公正、公開」的原則,主辦方投入了大量的時間和精力,經過數月的緊張評選,最終評選出35個獎項。
  • 募資超11億 國產光纖雷射器龍頭銳科雷射成功上市
    實際上,銳科雷射最早由海外從事過光纖雷射器技術的相關工作的創始人、現任副董事長閆大鵬與武漢華工雷射工程有限責任公司(下稱"華工雷射")分別出資3000萬元,合作創立,當時名字為"武漢銳科光纖雷射器技術有限責任公司",專門從事大功率光纖雷射器的原器件及雷射器在中國的國產化和產業化研究。閆大鵬當時作為中組部的"****"專家,回到國內進行創業。
  • 金屬材料加工:CO2、光纖雷射及直接半導體雷射器誰將勝出?
    光纖雷射器具有更高的波長吸收率  最新的研究進展表面,直接半導體雷射器系統可以通過二極體直接切割金屬,從而較少了光纖雷射器和碟片雷射器系統多帶來的複雜性及高成本。在1KW直接半導體雷射器導入50μm光纖(BBP值為2.5mm-mrad)情況下,對比於1.08μm光纖雷射器(二者在工件表面具有相似的光斑尺寸),直接半導體雷射器切割速度可以提升1倍。
  • CO2雷射器的未來與主要應用場景
    它的電光轉換效率普遍能達到15%至25%,對比固體YAG雷射器已經有不錯的優勢;它的波長範圍決定光束能夠很好讓鋼鐵金屬、有色金屬、貴金屬、非金屬等多種材料吸收,其適用材料範圍比光纖雷射器還要廣。 由於當前雷射加工,最重要的開發應用仍然是金屬材料加工,自2010年以來的光纖雷射器在國內外掀起了熱潮,特別是在金屬加工上取代部分CO2切割的市場。