光纖激光器和CO2激光器究竟哪種好?作為兩種常見(jiàn)的激光器,進(jìn)行一番比較是再所難免的事,但它們的區(qū)別也不是三言兩語(yǔ)就能說(shuō)明白的,不過(guò)可以肯定的是,它們都各有優(yōu)缺點(diǎn),現(xiàn)在,就讓我們一起來(lái)簡(jiǎn)單地了解下光纖激光器和CO2激光器究竟哪種好吧。
我們?cè)噺亩喾矫妗⒍嘟嵌葹橛脩籼峁┩陚涞男畔⒑统制降囊庖?jiàn),以期收到釋疑解惑之效。
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光纖激光器產(chǎn)生的激光(后文簡(jiǎn)稱為光纖激光)的波長(zhǎng)為1.06μm,CO2激光器產(chǎn)生的激光(后文簡(jiǎn)稱為CO2激光)波長(zhǎng)為10.6μm,均是紅外光,可被材料吸收,而應(yīng)用于工業(yè)材料加工。
切割是目前應(yīng)用最廣泛的激光工業(yè)加工技術(shù)。為方便起見(jiàn),本文展開(kāi)的討論均基于激光切割,除非另作特別說(shuō)明。
兩種激光器的優(yōu)缺點(diǎn)
作為用戶,先得了解光纖激光器和CO2激光器各自的死穴。所謂死穴,就是切割加工的盲區(qū)。避開(kāi)了死穴(盲區(qū))后,再爭(zhēng)短競(jìng)長(zhǎng),選定適合需要的那一款。
光纖激光器的缺點(diǎn)
光纖激光不能切割非金屬,包括木材、塑料、皮革、棉麻織物等。如果需要加工的工件材料恰是非金屬,那么光纖激光器只能落選,而非CO2激光器莫屬。
汽車(chē)內(nèi)飾件大多為非金屬材料,采用高精度機(jī)器人+CO2激光器的加工系統(tǒng),對(duì)其空間曲面進(jìn)行切割,這樣的加工系統(tǒng)需解決激光束在機(jī)器人各關(guān)節(jié)間的傳輸難題。
光纖激光也不能切割表面有覆蓋層的材料,如普通覆膜不銹鋼、有防銹涂料的特種鋼板等。有用戶對(duì)此注意不夠,而選擇光纖激光器,不得不將普通覆膜的不銹鋼外發(fā)切割加工。如要采用光纖激光專用覆膜,則成本升高。
CO2激光器的缺點(diǎn)
CO2激光不能切割銅材,包括黃銅、紫銅。如果需要切割銅材,只有光纖激光器夠格。
對(duì)于CO2激光來(lái)說(shuō),銅材屬于高反射性材料,激光幾乎全部被反射而不被吸收;反射光返回激光器,造成危害。
CO2激光對(duì)鋁合金的反射率也較高。安裝背反射隔離器,可有效保護(hù)CO2激光器,從而可安全切割鋁合金。
我們且從使用成本、切割速度、穿孔效率、斷面質(zhì)量等方面,讓兩種激光器來(lái)爭(zhēng)短競(jìng)長(zhǎng)。
天之星光纖激光器
使用成本
這里,為方便對(duì)比兩種激光器的成本差別,僅計(jì)算電力、耗材、介質(zhì)氣體三部分構(gòu)成的成本,這三部分的成本,兩者是不同的;人力、折舊、場(chǎng)地、切割氣體等,對(duì)于兩種激光器來(lái)說(shuō),成本相同,故不計(jì)算。
兩種激光器均需耗費(fèi)巨量電力。光纖激光器電-光轉(zhuǎn)換效率約30%,CO2激光器約10%。以3000W激光器而論,光纖激光器耗電約10kW電力,而CO2激光器耗電約30kW。以電價(jià)1元/度、占載率70%計(jì),則成本分別為7元/小時(shí)、21元/小時(shí)。金屬加工微信,內(nèi)容不錯(cuò),值得關(guān)注。
另外,由于效率不同,所以,兩種激光器所產(chǎn)生的熱量不同,需要的水冷機(jī)的規(guī)格(制冷量)也不同。光纖激光器需要的水冷機(jī)的耗電量為13kW,CO2激光器需要的水冷機(jī)的耗電量為18kW。以電價(jià)1元/度、占載率70%計(jì),則成本分別為9元/小時(shí)、12.8元/小時(shí)。
co2激光器
在日常使用過(guò)程中,采用光纖激光器的切割機(jī)(后文簡(jiǎn)稱光纖切割機(jī))需耗費(fèi)的材料有:聚焦鏡、陶瓷體、噴嘴、保護(hù)鏡等,成本約3元/小時(shí)。
另外,據(jù)4年來(lái)的統(tǒng)計(jì),激光模塊和擴(kuò)束鏡有其使用壽命,從而分別產(chǎn)生約4元/小時(shí)、1元/小時(shí)的成本(特別說(shuō)明,ROFIN光纖激光器需更換的最小單元是半導(dǎo)體模組,成本約1元/小時(shí))。
采用CO2激光器的切割機(jī)(后文簡(jiǎn)稱CO2切割機(jī))需耗費(fèi)的材料有:聚焦鏡、陶瓷體、噴嘴、反射鏡等,成本約2.5元/小時(shí)。
光纖激光器無(wú)需介質(zhì)氣體;CO2激光器需使用介質(zhì)氣體才能產(chǎn)生激光,成本約1元/小時(shí)。
另外,CO2激光器每3000小時(shí)進(jìn)行常規(guī)點(diǎn)檢,每6000小時(shí)進(jìn)行深度點(diǎn)檢,發(fā)生約2元/小時(shí)的成本。
綜上,光纖激光器使用成本約24元/小時(shí),CO2激光器則約為38.3元/小時(shí),相差14.3元/小時(shí)。按每天使用10小時(shí)計(jì),則每天成本差為143元。
市場(chǎng)上關(guān)于兩種激光器的使用成本的差別的說(shuō)法,有些夸大。