1.比较激光设备结构
二氧化碳气体是产生激光光束的介质。然而,光纤激光是通过二极管和光纤电缆传输的。光纤激光系统通过多个二极管泵产生激光束,然后通过柔性光纤电缆传输到激光切割头,而不是反射镜。有很多优点,首先是切割床的尺寸。在气体激光技术中,反射镜必须设置在一定距离内,光纤激光技术不受限制。光纤激光甚至可以安装在等离子等离子体切割床的等离子体切割头旁边。二氧化碳激光切割技术没有选择。同样,与相同功率的气体切割系统相比,光纤弯曲的能力使系统更加紧凑。
2.比较电光的转化效率
光纤切割技术最重要、最有意义的优点应该是其能效性。光纤激光切割系统具有完整的固态数字模块和单一设计,具有高于二氧化碳激光切割的电光转换效率。对于二氧化碳切割系统的电源单元,实际利用率约为8%至10%。对于光纤激光切割系统,用户可以在25%到30%左右期望更高的电源效率。换句话说,光纤切割系统消耗的能量比二氧化碳切割系统少3-5倍,使能效提高到86%以上。
3.比较切割效果
光纤激光具有短波长的特点,从而提高了切割材料对光束的吸收,使其能够切割黄铜、铜和非导电材料。较集中的光束产生较小的焦点和较深的焦深,使光纤激光能快速切割较薄的材料,更有效地切割中等厚度的材料。切割厚至6mm的材料时,1.5kW光纤激光切割系统的切割速度相当于3kW二氧化碳激光切割系统的切割速度。由于光纤切割的运行成本低于普通二氧化碳切割系统,可以理解为输出增加,商业成本降低。
4.比较维护成本
光纤激光切割在机器维护方面更加环保方便,二氧化碳气体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任何维护。二氧化碳激光切割系统需要二氧化碳作为激光气体。由于二氧化碳气体的纯度,谐振腔会被污染,需要定期清洗。对于一个数千瓦二氧化碳系统,每年至少需要2万美元。此外,许多二氧化碳切割需要高速轴流涡轮机输送激光气体,而涡轮机需要维护和翻新。
从以上比较,CO2虽然切割能力很强,但光纤在节能和成本方面仍有更高的优势,光纤带来的经济效益比CO在未来的发展趋势中,光纤激光切割机将占据主流设备的地位。