В чём разница между машиной для лазерной резки с плоским волокном и машиной для резки на CO2?

В области промышленного производства станки для плоской лазерной резки являются важнейшими инструментами, и среди них выделяются два выдающихся типа: станки для плоской лазерной резки с оптоволоконным кабелем и станки для плоской лазерной резки на CO2. Как поставщик станков для плоской лазерной резки, я своими глазами видел разницу в их производительности, применении и экономической эффективности. Давайте подробно рассмотрим, чем эти два типа машин отличаются друг от друга.

1. Принцип генерации лазера

Основное различие между станками для волоконной лазерной резки и станками для плоской лазерной резки CO2 заключается в том, как они генерируют лазерный луч.

В станке для плоской волоконной лазерной резки используется волоконный лазерный генератор. Внутри этого генератора лазерный луч создается путем накачки редкоземельных элементов (таких как иттербий), которые легированы в сердцевину оптического волокна. Процесс включает в себя прохождение электрического тока через диоды накачки, которые затем преобразуют электрическую энергию в световую. Свет направляется в легированное волокно, где возникает вынужденное излучение, усиливающее свет и генерирующее лазерный луч высокой энергии. Этот лазерный луч затем доставляется по волокну к режущей головке.

С другой стороны, станок для плоской лазерной резки CO2 работает по газоразрядному принципу. Лазерный резонатор СО2-лазера заполнен смесью углекислого газа (СО2), азота (N2) и гелия (Не). Через эту газовую смесь пропускают электрический разряд, возбуждающий молекулы CO2. Когда эти возбужденные молекулы возвращаются в свои более низкие энергетические состояния, они излучают фотоны, которые усиливаются внутри лазерного резонатора, образуя мощный лазерный луч.

2. Длина волны лазера

Длины волн лазеров, производимых этими двумя типами машин, оказывают существенное влияние на их режущие способности.

Станки для волоконной лазерной резки обычно работают на длине волны около 1,06 микрометра. Эта относительно короткая длина волны позволяет лазерному лучу хорошо поглощать металлы, особенно отражающие металлы, такие как медь, латунь и алюминий. Высокая скорость поглощения означает, что энергия лазера может эффективно передаваться на металлическую заготовку, обеспечивая более быструю и чистую резку.

Напротив, станки для плоской лазерной резки CO2 излучают лазерный луч с длиной волны около 10,6 микрометров. Эта более длинная длина волны хорошо поглощается неметаллическими материалами, такими как дерево, акрил, пластик, стекло и ткани. Однако, когда речь идет о металлах, особенно с высокой отражающей способностью, скорость поглощения намного ниже, что может привести к менее эффективной резке и может потребовать дополнительной обработки поверхности для улучшения поглощения.

3. Качество и точность резки.

Обе машины обеспечивают высокое качество резки, но у них есть свои преимущества при работе с разными материалами.

Что касается станков для плоской волоконной лазерной резки, то из-за их высокой концентрации энергии и короткой длины волны они позволяют получать чрезвычайно тонкие линии резки. Сфокусированный лазерный луч может быстро проникать в металл, создавая гладкие поверхности реза с минимальной шириной пропила (шириной материала, удаляемого во время резки). Это делает их идеальными для применений, где требуется высокая точность, например, при производстве электронных компонентов, ювелирных изделий и прецизионных механических деталей.

Станки для плоской лазерной резки CO2, хотя и не такие точные, как волоконные лазеры при резке металлов, превосходно подходят для резки неметаллических материалов. Они могут создавать чистые и гладкие края таких материалов, как дерево и акрил. При резке толстых неметаллических материалов CO2-лазеры могут обеспечить более последовательный и стабильный процесс резки, что приводит к получению высококачественной готовой продукции.

4. Толщина и скорость резки.

Режущая способность этих двух типов станков также различается в зависимости от толщины и скорости.

Станки для плоской лазерной резки с оптоволоконным волокном хорошо известны своими превосходными характеристиками при резке металлов. Они могут резать тонкие металлы (менее 10 мм) на чрезвычайно высоких скоростях. Например, волоконный лазер мощностью 3 кВт может резать нержавеющую сталь толщиной 1 мм со скоростью до 20 метров в минуту. По мере увеличения толщины металла скорость резки снижается, но волоконные лазеры по-прежнему могут обрабатывать металлы относительно большой толщины (до 20–30 мм для некоторых моделей высокой мощности).

Однако станки для плоской лазерной резки CO2 более ограничены с точки зрения толщины резки металла. Как правило, они больше подходят для резки тонких металлов (менее 6 мм). При резке неметаллических материалов скорость резки может варьироваться в зависимости от типа и толщины материала. Например, они могут резать тонкие акриловые листы с разумной скоростью, но при работе с более толстыми материалами скорость резки значительно замедляется.

5. Энергоэффективность и эксплуатационные расходы

Энергоэффективность и эксплуатационные расходы являются важными факторами для любого производственного бизнеса.

Станки для лазерной резки плоской волоконной пленки отличаются высокой энергоэффективностью. Волоконный лазерный генератор имеет высокий КПД электрооптического преобразования, обычно около 30–40%. Это означает, что большая часть потребляемой электрической энергии преобразуется в энергию лазера, что снижает потери энергии. Кроме того, волоконные лазеры имеют длительный срок службы и требуют меньшего обслуживания. Оптическое волокно не имеет движущихся частей, что снижает риск механических неисправностей и необходимость частой замены.

Машины для плоской лазерной резки CO2, напротив, имеют относительно низкую эффективность электрооптического преобразования, обычно около 10–15%. Большое количество электрической энергии рассеивается в виде тепла, что приводит к увеличению энергопотребления. Лазерный резонатор CO2-лазера также требует регулярной очистки и замены газовой смеси, что увеличивает эксплуатационные расходы и требования к техническому обслуживанию.

6. Области применения

Различия в характеристиках лазера приводят к разным областям применения этих двух типов машин.

Станки для лазерной резки с волоконным лазером широко используются в металлообрабатывающей промышленности. Они подходят для резки различных металлов, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь, алюминий и медь. Область применения варьируется от автомобильной промышленности (резка деталей кузова автомобиля), аэрокосмической промышленности (производство компонентов самолетов) до мебельной промышленности (производство металлических каркасов мебели). Вы можете изучить нашВолоконный лазер для резки металладля получения более подробной информации о таких приложениях.

Станки для плоской лазерной резки CO2 находят свою нишу в области обработки неметаллических материалов. Они обычно используются в таких отраслях, как деревообработка (резка деревянных деталей мебели), реклама (производство акриловых вывесок) и текстильное производство (раскрой тканей). НашСтанок для лазерной резки из углеродного волокнаиСтанок для лазерной резки металла с волокномстраницы также предоставляют некоторую информацию о соответствующих приложениях.

7. Первоначальные инвестиции

При рассмотрении вопроса о покупке плоского станка для лазерной резки первоначальные инвестиции являются важным фактором.

Станки для лазерной резки плоского волокна обычно имеют более высокую первоначальную стоимость. Передовые технологии и высокопроизводительные компоненты волоконных лазеров обуславливают их относительно высокую цену. Однако, учитывая высокую скорость резки, энергоэффективность и длительный срок службы, общая стоимость владения в течение всего срока службы машины может быть относительно ниже.

Станки для плоской лазерной резки CO2 обычно имеют более низкую первоначальную закупочную цену. Это делает их более доступным вариантом для малых и средних предприятий с ограниченным бюджетом. Но, как упоминалось ранее, необходимо учитывать их более высокие эксплуатационные расходы с течением времени.

Заключение

Таким образом, выбор между станком для плоской волоконной лазерной резки и станком для плоской лазерной резки CO2 зависит от различных факторов, включая тип разрезаемых материалов, требуемое качество и точность резки, толщину и скорость резки, энергоэффективность и бюджет. Как поставщик станков для плоской лазерной резки, мы понимаем уникальные требования различных отраслей промышленности и можем предоставить вам профессиональные советы по выбору наиболее подходящего станка для вашего бизнеса.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вы заинтересованы в покупке плоского станка для лазерной резки, пожалуйста, свяжитесь с нами для дальнейшего обсуждения. Мы стремимся предоставить вам высококачественную продукцию и отличный сервис, которые помогут вашему бизнесу процветать.

Ссылки

• «Справочник по технологии лазерной резки», опубликованный Industrial Press.
• Исследовательские статьи по технологии лазерной резки из академических журналов, таких как «Журнал лазерных приложений».
• Отраслевые отчеты о разработке и применении станков для плоской лазерной резки