本文圍繞激光器、宋體、光纖、切割、激光、小時、成本、穿孔、厚度、斷面等有關詞展開編寫的關于光纖激光器與CO2激光器對比那種好的激光器宋體光纖相關文章,僅供大家了解學習。
常見問題:光纖激光器件和CO2激光器件哪個更適合工業加工?更具體的說,這兩款激光設備各有什么優缺點?光纖激光裝置能代替CO2激光裝置嗎?
想把這個看似簡單的問題說清楚,可能并不容易。
我們試圖從多方面、多角度為用戶提供完整的信息和平衡的意見,以獲得釋疑解惑的效果。
光纖激光器件產生的激光(以下簡稱光纖激光)波長為1.06μm,CO2激光器件產生的激光(以下簡稱CO2激光)波長為10。
切削是目前應用zui廣泛的激光工業加工技術。為方便起見,本文討論基于激光切割,除非另有說明。
兩種激光器件的優缺點
作為用戶,首先要知道光纖激光器件和CO2激光器件各自的死點。所謂死穴,就是切割的盲區。避開死穴(盲點)后,爭短奪長,選擇適合自己需求的。
光纖激光器件的死點
光纖激光不能切割非金屬,包括木材、塑料、皮革、棉麻織物等。如果要加工的工件材料是非金屬,那么只能打敗光纖激光器件,不能打敗CO2激光器件。
汽車內飾件多為非金屬材料,采用高精度機器人+CO2激光的加工系統切割其空間曲面。這個加工系統需要解決機器人各關節之間的激光光束傳輸問題。
光纖激光不能切割表面有涂層的材料,如普通涂層不銹鋼、帶防銹涂層的特種鋼板等。有些用戶對此不夠重視,選擇了光纖激光器件,不得不切割常見的鍍膜不銹鋼。如果使用光纖激光專用涂層,成本會增加。
CO2激光裝置的死點
CO2激光不能切割銅材,包括黃銅和紫銅。如果需要切銅,只有光纖激光器件合格。
對于CO2激光,銅是高反射材料,激光幾乎完全反射但不吸收;光線會反射回激光器件,造成傷害。
CO2激光對鋁合金的反射率也很高。背反射隔離器的安裝可以有效保護CO2激光裝置,從而安全切割鋁合金。
并且我們讓兩種激光裝置從使用成本、切割速度、打孔效率、切片質量等方面進行長短的競爭。
使用成本
這里為了方便比較兩個激光器件的成本差異,只計算電、耗材和介電氣體的成本。這三個部分的成本是不一樣的。人工、折舊、場地、切割氣等。,對于兩個激光設備來說,成本是一樣的,所以不計算。
這兩種激光設備都需要巨大的功率。光纖激光器件的電光轉換效率約為30%,CO2激光器件的電光轉換效率約為10%。就3000W激光器件而言,光纖激光器件的功耗約為10kW,而CO2激光器件的功耗約為30kW。如果電價為1元/度,負荷率為70%,則成本分別為7元/小時和21元/小時。
另外,由于效率不同,兩個激光裝置產生的熱量不同,對水冷器的要求規格(制冷量)也不同。光纖激光裝置所需的水冷器功耗為13kW,CO2激光裝置所需的水冷器功耗為18kW。如果電價為1元/度,負荷率為70%,則成本分別為9元/小時和12.8元/小時。
使用光纖激光裝置的切割機(以下簡稱光纖切割機)在日常使用過程中,需要消耗聚焦鏡、陶瓷體、噴嘴、保護鏡等材料。,費用在3元/小時左右。
另外,根據近四年的統計,激光模塊和擴束器都有其使用壽命,從而導致成本分別約為4元/小時和1元/小時(具體來說,羅芬光纖激光器件中需要更換的zui小單元是半導體模塊,成本約為1元/小時)。
使用CO2激光裝置的切割機(以下簡稱CO2切割機)需要消耗聚焦鏡、陶瓷體、噴嘴、反射鏡等材料。費用在2.5元/小時左右。
光纖激光器件不需要電介質氣體;CO2激光裝置需要中等氣體來生產激光,成本在1元/小時左右。
另外,CO2激光裝置每3000小時例行檢查,每6000小時深度檢查,產生費用約2元/小時。
綜上所述,光纖激光裝置的運行成本約為24元/小時,而CO2激光裝置的運行成本約為38.3元/小時,相差14.3元/小時。按照每天使用10小時計算,每天費用差額為143元。
市面上關于兩種激光設備使用成本差異的說法有些夸張。
順帶一提,光纖激光的傳輸介質是光纖,光束被封裝在光纖中,“彎曲”,不受外界環境影響。CO2激光傳輸介質為空氣,直線傳播,通過鏡面改變傳輸方向,易受外界環境影響。可能需要維護這些鏡子,從而略微增加了使用成本。
切割速度
切割速度、穿孔效率、斷面質量等方面構成激光的切割效率,是評價激光裝置(機)的綜合指標。
光纖激光裝置在切割薄板,尤其是厚度小于3mm的薄板方面具有優勢。與CO2激光裝置相比,zui大切割速比可達4:1;6mm是兩個激光器件的臨界厚度。切割厚度> > 6mm的板材時,光纖激光沒有優勢;隨著厚度的增加,CO2逐漸占優勢,但不。
一般來說,光纖激光裝置在切割速度上是有優勢的。
射孔效率
激光光束必須穿透工件才能切割。光纖激光的穿孔時間明顯長于CO2。
或者以3kW光纖激光器件和CO2激光器件為例。對于8mm厚的碳鋼,后者比前者少1秒;10mm,后者少2秒;隨著厚度的增加,CO2激光裝置在射孔方面的優勢越來越明顯。
以每天2000次穿刺,時差3秒計算,每天穿刺的時差為6000秒,約1.7小時。
CO2激光設備穿孔效率高,每天可將機器維修時間縮短1.7小時。即使是保守數據,包括人工(30元/小時)、設備折舊(25元/小時)、場地(2元/小時),節省的成本也是(CO2激光裝置):
1.7×(30+25+2+38.3)=162。
截面質量
斷面質量通常指粗糙度(光滑度)和垂直度。
切割厚度小于3mm的鋼板時,光纖/[k0/]切割的斷面質量(粗糙度和垂直度)
比CO2稍差。隨著厚度的增加,截面質量的差異越來越明顯。
厚度≥3mm的不銹鋼,光纖激光切割斷面磨砂,CO2光亮。
對于厚度為16mm的碳鋼,光纖激光切割斷面的垂直度遠不如CO2,前者為0.4~0.5mm,后者可達0.1mm。
另外,碳鋼板對光纖激光的能量吸收率高,但切割小孔(孔徑≤板厚)時是劣勢,切割質量差。
順帶一提,激光切割的精度與使用哪種激光設備無關,而是與機器定位精度、重復定位精度、縫寬的一致性有關。光纖激光的狹縫較窄,而CO2的狹縫略寬。但是,狹縫的寬度不影響零件的精度,因為狹縫寬度可以通過狹縫補償功能進行補償。
光纖激光器件和CO2激光器件哪個好?
有了以上數據,就不難得出邏輯結論,做出理性選擇。一般來說,光纖激光器件不好,CO2激光器件也不好。應該根據具體應用來分析判斷。
我們可以看到,光纖激光器件和CO2激光器件在面對具體應用需求時,各有優缺點。目前和未來,光纖激光器件和CO2激光器件不能相互替代,只能共存互補。徑向偏振CO2激光裝置的技術進步是值得注意的,它可能縮小與光纖激光裝置在薄片切割方面的差距。
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