CO2激光切割机和光纤激光切割机加工的不同之处:
作为主流的传统的激光切割都采用CO2激光器,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。光纤激光器在切割4mm以内的薄板时优势明显,受固体激光波长的影响它在切割厚板时质量较差。激光切割机也不是的,CO2激光器的波长为10.6um,固体激光器如YAG或光纤激光器的波长为1.06um,前者比较容易被非金属吸收,可以高质量地切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,后者却不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,但两种激光在碰到铜、银、纯铝等高反射材质时都无可奈何。
台CO2激光切割机是二十世纪七十年代的诞生的。三十多年来,由于应用领域的不断扩大,CO2激光切割机不断改进,目前国际国内已有多家企业从事生产各种CO2激光切割机以满足市场的需求,有二维平板切割机、三维空间曲线切割机、管子切割机等。根据美国激光工业应用杂志“Industrial Laser Solution”2000年度报告统计:1999年全世界共销售的激光切割系统(主要是CO2激光切割系统)为3325台,共11.74亿美元。据不完全统计我国目前每年生产CO2激光切割机近100台,共1.5亿元。虽然激光切割的发展趋势较快,但应用水平与发达***相比差距较大。至2003年我国已在工业生产中使用的CO2激光切割机累计已达500台左右,约占全世界正运行系统总量的1.5%。
为方便对比两种激光器的成本差别,仅计算电力、耗材、介质气体三部分构成的成本,这三部分的成本,两者是不同的;人力、折旧、场地、切割气体等,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电力。光纤激光器电-光转换效率约30%,CO2激光器约10%。以3000W激光器而论,光纤激光器耗电约10kW电力,而CO2激光器耗电约30kW。以电价1元/度、占载率70%计,则成本分别为7元/小时、21元/小时。金属加工微信,内容不错,值得关注。
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电量为13kW,CO2激光器需要的水冷机的耗电量为18kW。以电价1元/度、占载率70%计,则成本分别为9元/小时、12.8元/小时。
CO2激光器原理:
CO2激光器是一种分子激光,主要的物质是二氧化碳分子。与其它气体激光器一样,CO2激光器工作原理其受激发射过程也较复杂。分子有三种不同的运动,即分子里电子的运动,其运动决定了分子的电子能态;二是分子里的原子振动,即分子里原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动——并决定于分子的振动能态;三是分子转动,即分子为一整体在空间连续地旋转,分子的这种运动决定了分子的转动能态。分子运动极其复杂,因而能级也很复杂。
CO2激光器中,主要的工作物质由CO?,氮气,氦气三种气体组成。其中CO?是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦,可以加速010能级热弛豫过程,因此有利于激光能级100及020的抽空。氮气加入主要在CO?激光器中起能量传递作用,为CO?激光上能级粒子数的积累与大功率率的激光输出起到强有力的作用。CO?分子激光跃迁能级图 CO?激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO?分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO?分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。
为什么激光设备在冬季需要防冻?
受到冬季低温环境的影响,激光设备在温度低于0℃的情况下运行或储存,会导致激光器及水冷管路结冰,水凝固后体积变大,会导致激光器及水冷系统内部管路或变形。
若冷水管路后开机运行,可能会造成冷却液外溢,导致相关核心部件的损伤。为了避免造成不必要的损失,请一定要做好正确的防冻措施。
激光管
二氧化碳激光管是靠水冷的,我们将温度控制在25-30度,因为在这个温度的时候能量强。