考慮到現代激光切割和焊接機的應用范圍以及用戶的技術需求,激光切割和焊接的未來發展趨勢無疑將是高功率、大范圍、高效率、一次性成型和高度智能化。
本文主要探討了CO2激光切割機與光纖激光切割機在加工過程中的差異性:
首先要明確的是,傳統的激光切割和焊接設備主要使用CO2激光器,這種設備能夠穩定地切割20mm以下的碳鋼、10mm以下的不銹鋼以及8mm以下的鋁合金。在切割厚度不超過4mm的薄板時,光纖激光器表現出明顯的優越性,但由于固體激光波長的制約,其在切割厚板過程中的質量相對較差。激光切割機并不是解決所有問題的萬能工具。CO2激光器的波長是10.6um,而固態激光器,例如YAG或光纖激光器的波長是1.06um。前者更容易被非金屬材料吸收,能夠高效地切割如木材、亞克力、PP、有機玻璃等非金屬材料,而后者則不容易被非金屬材料吸收,因此不能進行切割。但是,當這兩種激光接觸到如銅、銀、純鋁等高反射材料時,它們都顯得束手無策。
再者,CO2與光纖激光之間的波長差異達到了一個數量級,因此前者無法通過光纖進行傳輸,而后者則可以通過光纖進行傳輸,這極大地提高了加工過程的靈活性。在光纖激光器正式進入市場之前,為了達到三維加工的目的,我們使用了光關節技術,并通過高度精確的動態組合反射鏡系統,將CO2激光導向三維曲面。由于國內精密加工技術的局限性,這項技術主要被少數歐美發達國家所掌握,導致其價格高昂和維護標準嚴格。隨著光纖激光市場份額的持續增長,這項技術逐漸失去了市場份額。光纖激光因其能夠通過光纖進行傳輸,其柔性化能力得到了前所未有的增強。特別是在汽車產業中,由于大部分都是加工約1mm的薄板曲面,光纖激光與具有相同柔性化特性的機器人系統結合,不僅成本更低,故障點更少,維護也更為簡便,加工速度更快,因此無疑穩固地占據了這一市場份額。