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光纖激光器改變鈑金加工格局

發布時間:2017/9/5     信息來源:http://www.mediaworksasia.com   作者:激光切割機    0

激光市場的競爭日益激烈。新技術、新應用以及現有技術的不斷改進都在不斷改變著市場的格局。誕生於60年代,發展於90年後的光纖激光器憑借著她的先天性優勢不斷地擴充自己的地盤,全麵向光通訊、大功率激光加工、激光醫學、生物技術擴張,特別是她在激光加工和光通訊方麵的發展潛力,讓業界歎為觀止,這位市場的新寵或許會在未來的某一天取代傳統激光器。

伴隨著激光技術的成熟,激光在各領域的應用日益普及。特別是在激光加工、光通訊、激光武器等領域。在激光加工領域,由於具有能量集中、易於操作、高柔性、高效率、高質量、節能環保等突出優點,迅速在汽車、電子、航空航天、機械、冶金、鐵路、船舶等工業部門廣泛普及,幾乎包括了國民經濟的所有領域,被譽為“製造係統共同的加工手段”。在光通訊領域,半導體激光器牢牢地掌握著該市場,隨著光通訊的普及而迅速發展。激光武器方麵,隨著各種類型激光武器的研製成功可能將徹底改變未來的戰場作戰麵貌,尤其是在各層次防空和反導係統中,現役的傳統武器係統可能遭到淘汰。

但隨著應用的深入,傳統激光的一些製約因素,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,光纖激光器憑借其與生俱來的獨特優勢趁機崛起。

在金屬加工領域,切割是不可或缺的重要工藝之一。在20世紀70年代第一台激光切割機誕生以後,激光切割因其能量集中、易於操作、高柔性、高效率、低成本等優勢,廣泛應用於汽車、機車車輛製造、冶金等工業領域,被公認為是替代傳統加工最有效的手段之一,享有“製造係統共同的加工者”的美譽。

然而,隨著實際應用的不斷深入,傳統激光機體積龐大、分立元件多、維護困難、壽命短等缺點日益顯現,在一定程度上製約了金屬加工技術的發展。在這種背景下,光纖激光技術應需而生。

隨著市場對光纖激光的認同,眾多機床廠商也加快了對光纖激光技術的研發和生產。光纖激光切割機相較於普通二氧化碳激光切割機,空間和氣體消耗量更省,光電轉化率更高,是一款節能環保的新產品,有著巨大的市場潛力。

在材料加工領域按照市場份額來算的話,金屬加工是激光器最重要的應用範圍。鈑金切割要求高輸出功率和高光束質量的完美結合,特別是在厚截麵金屬切割的時候;因此隻有少數激光器適合用於厚截麵的金屬切割。因為激光光束的質量通常會隨著輸出功率的增加而衰減。在鈑金切割方麵占據主導地位的激光產品是CO2激光器,因為它具有高功率的單元和高光束質量。

光纖激光器在切割薄型金屬的時候,相比CO2激光器有明顯的速度優勢,相比CO2激光器所需的功率要低。但光纖激光器的速度優勢在切割厚型金屬的時候並不明顯。對於較大的工件厚度(大於4mm),光纖激光器的切割速度下降到一個相當於CO2激光器的切割速度水平。從本質上講,光纖激光器切割大型厚工件的速度大幅下降,主要歸因於光纖激光器輻射的吸收機製。金屬不見對光纖激光器輻射的吸收性在其厚度較小的時候達到最高值,隨之變厚時而下降;相反CO2激光器的輻射吸收性隨著加工金屬部件的厚度增加而增強,在加工部件厚度達到最高的時候吸收性也隨之達到最高值。

在加工10mm的不鏽鋼中,與光纖激光器相比,CO2激光器可獲得更卓越的切割邊緣質量。利用高光度的光纖激光器在高速切割厚型鋼材時產生的狹窄切逢實現有效的熔融噴射是有難度的,結果造成切割邊緣質量的下降。

 

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