效率优势
高光束质量、高功率密度使光纤激光切割效率更高,可快速切割较薄材料以及切割中等厚度材料。薄板的光纤激光切割机的速度可达到同等功率CO2激光切割的2~3倍。IPG 2kW光纤激光切割机系统切割0.5 mm碳钢的速度可达40 m/min。切割6 mm厚的材料时,1.5kW光纤激光切割系统的切割速度相当于3kW CO2激光切割系统的切割速度。光纤激光切割的高速度、效率高已获得大量研究报道的证实。
成本优势
(1)电光转换效率高
CO2激光的光路完全依靠反射镜传播,光路衰减快,其电光转化率在百分之10以下;而光纤激光切割机的电光转化率可高达百分之30,大幅降低工作耗电,降低运行成本。
(2)运行维护成本低
CO2激光系统结构复杂,维护成本高,反射镜和谐振腔需定期维护,涡轮机轴承更换费用昂贵。而光纤激光切割机由光纤传输,无需复杂的反射镜等导光系统,光路简单,结构稳定,外光路免维护,平均无故障时间超过10万小时,且基本无耗材。图5给出了4 kW功率下不同工业激光器的相应成本,可以看出光纤激光设备的运行、维护等成本低。
相比于传统CO2激光切割具有技术、效率、设备和成本优势,光纤激光切割机为工业领域带来了一种综合成本低、效率高的生产力的切割加工解决方案,有望替代占据主要市场的CO2激光切割。
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光纤激光切割机