⑴在采购光纤激光器的用户中,超过70%为分包商,剩下的一小部分才是代工工厂(OEMs)。这一点让人出乎意料,因为光纤激光器的优势和不足都非常明显,主要取决于所需加工的材料,所以我们通常认为OEMs应该会更倾向于选择光纤激光器。而对于分包商而言,他们无法预测下一项工作是什么,特别是所需加工的材料及厚度,所以从理论上来说,CO2激光器的适用范围更广,应该更有优势。⑵在分包商中,只有31%是将光纤激光器作为单一的激光器,剩下的69%都配备了多种激光器,这样用户就可以根据需要选择适合的机器。⑶用户决定采购光纤激光器的主要原因是在切割薄板(厚度为1~2mm,不超过3mm)时,切割速度更快。⑷选择光纤激光工艺的另外一个重要原因是其运转成本低、耗电少。这对于那些用电量居高不下的工厂而言特别重要。CO2激光器,光学模式好,光路设计优异,产生更完美的光斑,减少热影响区域。江苏国内CO2激光切割机值得推荐
4. 综合比较及建议:CO2激光切割与光纤激光切割的工艺选择问题上建议如下:(1)对于4mm及以下的材料,考虑到光纤激光切割速度快、效率高的优点,选用光纤激光切割综合性价比更高。(2)对于8mm及以上的材料,考虑到光纤激光打孔效率低、断面质量较差,且切割速度不在具有明显优势,选用CO2激光切割更容易保证产品质量。(3)对于铜材或镜面不锈钢,建议选用光纤激光切割机,对于半导体材料、非金属材料和复合材料,建议选用CO2激光切割机。广东工程CO2激光切割机费用是多少CO2激光是CO2气体在高频高压下受激发,产生频率为10.6μm的激光。
以前试图将Nd:YAG激光器应用于划线工艺中没有成功,因为μm的吸收太弱;没有足够能量沉积在表面层产生需要的效果。为此,SynchronLaserService公司(位于美国密执安州SouthLyon)开发了表面处理技术,以在更短波长范围内加强陶瓷对激光器光线的吸收。这种工艺快速并微微浸入陶瓷表面并在足够短的距离加强近红外激光器脉冲的沉积能量,以产生必要的熔化和汽化。将这种正在申请专利的表面处理技术和SPILasers(位于英国Southampton)的光纤激光器技术相组合,其实现的工艺性能远远超出使用CO2激光打标机所能达到的工艺性能。表面处理加强了光纤激光器光束融入到陶瓷顶部表面之内,以开始打钻过程。激光器脉冲与材料表面之间相互作用的加强动力,结合了确保表面光点大小持续一致的定制高解析度光束传递系统,这意味着可以在陶瓷基板实现更小的形貌。Synchron也考虑了一些现有其它激光器技术,希望可以加工甚至更精细的划线;但结论是:没有一种技术能以其独特方式达到目标速度,在一些情况下至少要慢10倍。与CO2激光器相比,光纤激光器展示出更佳的一致性和可靠性,可以加工更精细的形貌,包括破裂之后边缘质量提高三倍以上。图5进一步展示了可以达到的边缘质量。
3.CO2激光的原理在CO2激光器的放电管内充有CO2、N2、He等混合气体,其配比和总气压可以在一定范围内变化(一般比例为CO2∶N2∶He。=1∶0.5∶2.5,总气压为1066.58Pa)。CO2激光器是将上述混合气体放在光振荡器中,利用CO2分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光。利用气体放电泵浦方法向CO2气体分子注入能量,使放电管中CO2分子达到反转分布状态。具体物理过程如下:1)将直流电压的两输出端分别接到放电管的两电极上,当不加电压或电压很低时,两电极间的气体完全绝缘,内阻为无穷大,没有电流流过;2)随着电压的升高,气体中开始有带电粒子移动,气体的内阻开始减小,当电压达到某一电压峰值时,内阻急剧减小,电流迅速增加、气体被击穿;3)放电管中的气体被击穿并放电后,电流增长、气体中载流子增加、激光放电管的内阻下降,这又进一步引起电流的增加,这样经过反复的进行,放电管呈现负阻效为了使放电能够稳定地工作,放电管的供电电路中采取了限流措施在放电管电流一电压特性曲线的某一值上。4)在放电管放电时,混合气体中N2分子与电子碰撞,并获得的电子能量从而被激发。而在N2分子与CO2分子碰撞时又把它从电子获得的能量转移给CO2分子,经过多次能量转换,使CO2分子被,进而导致激光的产生CO2激光切割和光纤激光切割都有其适用的领域。
3.CO2激光切割与光纤激光切割成本分析以切割5mm不锈钢板为例,CO2激光与光纤激光切割工艺成本分析,按设备年时基数3860h计算,在切割5mm不锈钢时,CO2激光切割机的运行成本为每小时268.8元,光纤激光切割机运行成本为每小时242.7元。CO2激光和光纤激光切割速度分别按每分钟2.5m、8.2m计算,CO2激光切割成本为每米1.79元,光纤激光切割成本为每米0.48元.4.综合比较及建议CO2激光切割和光纤激光切割都有其适用的领域。CO2激光切割除可用于切割碳钢、不锈钢、铝合金等材料外,还可以切割半导体材料、非金属材料和复合材料,其切割应用范围更广。光纤激光切割除可用于切割碳钢、不锈钢、铝合金等材料外,还可以切割CO2激光无法切割的铜材,但不能切割非金属材料。就切割成本而言,光纤激光切割机相对于CO2激光切割机来说要便宜得多。高精密CO2激光切割机以其独特的操作简便、自动化作业、加工精细、加工效率高、切割不变形等优点。江苏国内CO2激光切割机值得推荐
结构紧凑:机器人与激光器一体式安装,光路简洁紧凑,实现激光稳定、可靠传输。江苏国内CO2激光切割机值得推荐
对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。采用CO2激光器,各种材料的激光切割性能见表2。⑹缺点激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。激光切割设备费用高,一次性投资大。激光切割主要特性切缝窄工件变形小激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小,基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体。进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有份量很重的金属加工业。江苏国内CO2激光切割机值得推荐
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