考虑到现代激光切割和焊接机的应用范围以及用户的技术需求,激光切割和焊接的未来发展趋势无疑将是高功率、大范围、高效率、一次性成型和高度智能化。
本文主要探讨了CO2激光切割机与光纤激光切割机在加工过程中的差异性:
首先要明确的是,传统的激光切割和焊接设备主要使用CO2激光器,这种设备能够稳定地切割20mm以下的碳钢、10mm以下的不锈钢以及8mm以下的铝合金。在切割厚度不超过4mm的薄板时,光纤激光器表现出明显的优越性,但由于固体激光波长的制约,其在切割厚板过程中的质量相对较差。激光切割机并不是解决所有问题的万能工具。CO2激光器的波长是10.6um,而固态激光器,例如YAG或光纤激光器的波长是1.06um。前者更容易被非金属材料吸收,能够高效地切割如木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,而后者则不容易被非金属材料吸收,因此不能进行切割。但是,当这两种激光接触到如铜、银、纯铝等高反射材料时,它们都显得束手无策。
再者,CO2与光纤激光之间的波长差异达到了一个数量级,因此前者无法通过光纤进行传输,而后者则可以通过光纤进行传输,这极大地提高了加工过程的灵活性。在光纤激光器正式进入市场之前,为了达到三维加工的目的,我们使用了光关节技术,并通过高度精确的动态组合反射镜系统,将CO2激光导向三维曲面。由于国内精密加工技术的局限性,这项技术主要被少数欧美发达国家所掌握,导致其价格高昂和维护标准严格。随着光纤激光市场份额的持续增长,这项技术逐渐失去了市场份额。光纤激光因其能够通过光纤进行传输,其柔性化能力得到了前所未有的增强。特别是在汽车产业中,由于大部分都是加工约1mm的薄板曲面,光纤激光与具有相同柔性化特性的机器人系统结合,不仅成本更低,故障点更少,维护也更为简便,加工速度更快,因此无疑稳固地占据了这一市场份额。