光纤激光切割机与CO2激光切割机优势对比
光纤激光器产生的激光的波長(cháng)為(wèi)1.06μm，CO2激光器产生的激光波長(cháng)為(wèi)10.6μm，均是红外光，可(kě)被材料吸收，而应用(yòng)于工业材料加工。
切割是目前应用(yòng)最广泛的激光工业加工技术。下面是两种激光器的長(cháng)短优劣对比
作為(wèi)用(yòng)户，先得了解光纤激光器和CO2激光器各自的切割盲區(qū)。避开了盲區(qū)后，再争短竞長(cháng)，选定适合需要的那一款。
光纤激光器的盲區(qū)：
光纤激光不能(néng)切割非金属，包括木(mù)材、塑料、皮革、棉麻织物(wù)等。如果需要加工的工件材料恰是非金属，那么光纤激光器只能(néng)落选，而非CO2激光器莫属。
汽車(chē)内饰件大多(duō)為(wèi)非金属材料，采用(yòng)高精度机器人＋CO2激光器的加工系统，对其空间曲面进行切割，这样的加工系统需解决激光束在机器人各关节间的传输难题。
光纤激光也不能(néng)切割表面有(yǒu)覆盖层的材料，如普通覆膜不锈钢、有(yǒu)防锈涂料的特种钢板等。有(yǒu)用(yòng)户对此注意不够，而选择光纤激光器，不得不将普通覆膜的不锈钢外发切割加工。如要采用(yòng)光纤激光专用(yòng)覆膜，则成本升高。
CO2激光器的盲區(qū)
CO2激光不能(néng)切割铜材，包括黄铜、紫铜。如果需要切割铜材，只有(yǒu)光纤激光器够格。
对于CO2激光来说，铜材属于高反射性材料，激光几乎全部被反射而不被吸收；反射光返回激光器，造成危害。
CO2激光对铝合金的反射率也较高。安装背反射隔离器，可(kě)有(yǒu)效保护CO2激光器，从而可(kě)安全切割铝合金。
我们且从使用(yòng)成本、切割速度、穿孔效率、断面质量等方面，让两种激光器来争短竞長(cháng)。
使用(yòng)成本
这里，為(wèi)方便对比两种激光器的成本差别，仅计算電(diàn)力、耗材、介质气體(tǐ)三部分(fēn)构成的成本，这三部分(fēn)的成本，两者是不同的；人力、折旧、场地、切割气體(tǐ)等，对于两种激光器来说，成本相同，故不计算。
两种激光器均需耗费巨量電(diàn)力。光纤激光器電(diàn)－光转换效率约30％，CO2激光器约10％。以3000W激光器而论，光纤激光器耗電(diàn)约10kW電(diàn)力，而CO2激光器耗電(diàn)约30kW。以電(diàn)价1元/度、占载率70％计，则成本分(fēn)别為(wèi)7元/小(xiǎo)时、21元/小(xiǎo)时。
另外，由于效率不同，所以，两种激光器所产生的热量不同，需要的水冷机的规格（制冷量）也不同。光纤激光器需要的水冷机的耗電(diàn)量為(wèi)13kW，CO2激光器需要的水冷机的耗電(diàn)量為(wèi)18kW。以電(diàn)价1元/度、占载率70％计，则成本分(fēn)别為(wèi)9元/小(xiǎo)时、12.8元/小(xiǎo)时。
在日常使用(yòng)过程中，采用(yòng)光纤激光器的切割机需耗费的材料有(yǒu)：聚焦镜、陶瓷體(tǐ)、喷嘴、保护镜等，成本约3元/小(xiǎo)时。
另外，据4年来的统计，激光模块和扩束镜有(yǒu)其使用(yòng)寿命，从而分(fēn)别产生约4元/小(xiǎo)时、1元/小(xiǎo)时的成本
采用(yòng)CO2激光器的切割机需耗费的材料有(yǒu)：聚焦镜、陶瓷體(tǐ)、喷嘴、反射镜等，成本约2.5元/小(xiǎo)时。
光纤激光器无需介质气體(tǐ)；CO2激光器需使用(yòng)介质气體(tǐ)才能(néng)产生激光，成本约1元/小(xiǎo)时。
另外，CO2激光器每3000小(xiǎo)时进行常规点检，每6000小(xiǎo)时进行深度点检，发生约2元/小(xiǎo)时的成本。
综上，光纤激光器使用(yòng)成本约24元/小(xiǎo)时，CO2激光器则约為(wèi)38.3元/小(xiǎo)时,相差14.3元/小(xiǎo)时。按每天使用(yòng)10小(xiǎo)时计，则每天成本差為(wèi)143元。
市场上关于两种激光器的使用(yòng)成本的差别的说法，有(yǒu)些夸大。
附带提一下，光纤激光的传输介质為(wèi)光纤，光束封闭于光纤内，“曲線(xiàn)传播”，不受外界环境影响。CO2激光传输介质為(wèi)空气，直線(xiàn)传播，靠反射镜改变传输方向，易受外界环境影响，可(kě)能(néng)需要对这些反射镜进行维护，从而稍稍增加使用(yòng)成本。
切割速度
切割速度、穿孔效率、断面质量等方面构成激光切割效能(néng)，是评价激光器的综合性指标。
光纤激光器切割薄板有(yǒu)优势，尤其是厚度3mm以下者，优势明显，相对于CO2激光器，最.大切割速度比值可(kě)达4:1；而6mm是两种激光器优势互换的临界厚度。切割厚度＞6mm的板材，光纤激光无优势；随着厚度的增加，CO2渐显优势，但并不显著。
总的说来，切割速度方面还是光纤激光器有(yǒu)优势。
穿孔效率
激光束对工件开始切割前，需穿透工件。光纤激光的穿孔时间明显比CO2長(cháng)。
还是以3kW 光纤激光器和CO2激光器為(wèi)例。对于厚度為(wèi)8mm的碳钢，后者比前者少1秒(miǎo)钟；10mm时，后者少2秒(miǎo)；随着厚度的增加，CO2激光器在穿孔方面的优势愈益显著。
以每天穿孔2000次、每次穿孔时间差3秒(miǎo)钟计，则每天穿孔时间差為(wèi)6000秒(miǎo)，约合1.7小(xiǎo)时。
CO2激光器因较高的穿孔效率，每天可(kě)缩减1.7小(xiǎo)时的机器使用(yòng)时间。即使采用(yòng)较保守的数据，计入人工（30元/小(xiǎo)时）、设备折旧（25元/小(xiǎo)时）和场地（2元/小(xiǎo)时）费用(yòng)，节省的成本有(yǒu)（CO2激光器）：
1.7×（30＋25＋2＋38.3）＝162（元）
断面质量
断面质量通常指粗糙度（光洁度）、垂直度。
切割3mm以下厚度的钢板时，光纤激光切割的断面质量（粗糙度和垂直度）略差于CO2。随着厚度的增加，断面质量的差异愈益明显。
厚度≥3mm的不锈钢，光纤激光切割的断面呈磨砂状，而CO2呈光亮状。
厚度為(wèi)16mm的碳钢，光纤激光切割断面的垂直度遠(yuǎn)差于CO2，前者為(wèi)0.4～0.5mm，后者可(kě)达0.1mm。
另外，碳钢板对光纤激光能(néng)量吸收率高，在切割小(xiǎo)孔（孔径≤板材厚度）时，反而是个缺点，切割质量较差。
顺便指出，激光切割的精度与采用(yòng)何种激光器无关，而与机器定位精度、重复定位精度、切缝宽度的一致性有(yǒu)关。光纤激光切割的切缝窄，CO2的切缝稍宽。但切缝的宽窄不影响零件的精度，因為(wèi)通过割缝补偿功能(néng)，可(kě)以抵消切缝宽度。
光纤激光器和CO2激光器究竟哪种好
有(yǒu)了以上数据，不难得出一个合乎逻辑的结论，从而作出理(lǐ)性的选择。
不能(néng)笼统地讲是光纤激光器好，也不能(néng)笼统地讲是CO2激光器好。应该基于特定的应用(yòng)进行分(fēn)析、判断。
我们看到，光纤激光器与CO2激光器在面对特定应用(yòng)需求时各有(yǒu)其优势和弱势。目前和今后一段时期内，光纤激光器和CO2激光器不能(néng)互相替代，而只能(néng)共存互补。径向偏振CO2激光器的技术进展值得注意，可(kě)能(néng)在薄板切割方面缩小(xiǎo)与光纤激光器差距。
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