激光切割的优点、局限性和缺点

下面简单介绍三种激光切割机的特点:

第一种YAG固体激光切割机

YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点,但其能效普遍较低

主要优点:可以切割铝板、铜板以及其他激光切割机无法切割的大部分有色金属材料。该机购买便宜,使用成本低,维护简单。大部分关键技术已被国内企业掌握,配件价格和维护成本低,机器操作维护简单,对工人素质要求不高。

主要缺点和不足:只能切割8mm以下的材料,切割效率相当低。

主要市场定位:8mm以下切割主要针对钣金制造、家电制造、厨具制造、装饰、广告等行业的自用中小企业和大部分用户,逐步替代线切割、数控冲床、水切割、低功率等离子等传统加工设备。

第二种光纤激光切割机

光纤激光切割机由于可以通过光纤传输,在切割4mm以内的薄板时具有很大的优势,具有前所未有的灵活性,故障点少,维护方便,速度快,但在切割厚板时由于固体激光波长的影响,质量较差。光纤激光切割机的波长是1.06um,不容易被非金属吸收,所以不能切割非金属材料。光纤激光器的光电转换率高达25%以上,在耗电量和配套冷却系统方面的优势相当明显。根据国际安全标准,激光危害分为四级,光纤激光由于波长短,对人体和眼睛伤害大,是危害最大的一级。出于安全考虑,光纤激光加工需要全封闭的环境。

主要优点:光电转换率高,功耗低,切割12MM以内的不锈钢板和碳钢板,是这三种机器中最快的激光切割机,狭缝精细,光斑质量好,可用于精细切割。

主要优缺点:目前光纤激光器的关键技术大多掌握在欧美一两家厂商手中,所以机器大多价格昂贵。大部分机器价格在654.38+0.5万元以上,小功率的基本在50万左右。切割时耗气量巨大(尤其是用氮气切割时)。另外,光纤激光切割机很难甚至不可能切割铝板、铜板等高反射材料,切割厚板时。

主要市场定位:12mm以下切割,尤其是薄板的高精度加工,主要针对对加工精度和效率要求极高的厂家。据估计,随着5000W及以上激光器的出现,光纤激光切割机将最终取代CO2大功率激光切割机的大部分市场。

第三种CO2激光切割机

CO2激光切割机可以稳定切割20mm以内的碳钢,10mm以内的不锈钢,8mm以下的铝合金。CO2激光的波长为10.6um,容易被非金属吸收,能高质量切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,但CO2激光的光电转换率只有10%左右。CO2激光切割机床配有一个喷嘴,用于在光束出口处吹入氧气、压缩空气或惰性气体N2,以提高切割速度和切口的平滑度。为了提高电源的稳定性和寿命,CO2气体激光器需要解决高功率激光器的放电稳定性问题。根据国际安全标准,激光危害分为四级,CO2激光是危害最小的级别。

主要优点:功率大,一般在2000-4000W之间,可以切割25mm以内的全尺寸不锈钢、碳钢等常规材料,也可以切割4 mm以内的铝板和60MM以内的亚克力板、木板、PVC板,切割速度非常快。此外,由于CO2激光输出连续激光,是三款激光切割机中切割最平滑、效果最好的一款。

主要优缺点:由于CO2激光器的大部分关键技术都掌握在欧美厂商手中,机器大多价格昂贵,大部分机器售价在200万元以上,配件、耗材等相关维护费用极高。另外,实际使用和操作成本很高,切割时耗气量很大。

主要市场定位:6-25mm中厚板切割,主要针对大中型企业和部分纯外加工的激光切割企业。但由于激光维护损耗高、主机功耗大等不可克服的因素,近年来其市场受到固体激光切割机和光纤激光切割机的巨大冲击,市场处于明显萎缩状态。估计未来激光进一步发展后,CO2激光切割机最终会被光纤激光切割机取代。

在评估激光切割机的过程中,客户要根据自己的需求和切割目的选择不同的切割设备。