考慮到現(xiàn)代激光切割和焊接機(jī)的應(yīng)用范圍以及用戶的技術(shù)需求,激光切割和焊接的未來發(fā)展趨勢無疑將是高功率、大范圍、高效率、一次性成型和高度智能化。
本文主要探討了CO2激光切割機(jī)與光纖激光切割機(jī)在加工過程中的差異性:
首先要明確的是,傳統(tǒng)的激光切割和焊接設(shè)備主要使用CO2激光器,這種設(shè)備能夠穩(wěn)定地切割20mm以下的碳鋼、10mm以下的不銹鋼以及8mm以下的鋁合金。在切割厚度不超過4mm的薄板時(shí),光纖激光器表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性,但由于固體激光波長的制約,其在切割厚板過程中的質(zhì)量相對較差。激光切割機(jī)并不是解決所有問題的萬能工具。CO2激光器的波長是10.6um,而固態(tài)激光器,例如YAG或光纖激光器的波長是1.06um。前者更容易被非金屬材料吸收,能夠高效地切割如木材、亞克力、PP、有機(jī)玻璃等非金屬材料,而后者則不容易被非金屬材料吸收,因此不能進(jìn)行切割。但是,當(dāng)這兩種激光接觸到如銅、銀、純鋁等高反射材料時(shí),它們都顯得束手無策。
再者,CO2與光纖激光之間的波長差異達(dá)到了一個(gè)數(shù)量級,因此前者無法通過光纖進(jìn)行傳輸,而后者則可以通過光纖進(jìn)行傳輸,這極大地提高了加工過程的靈活性。在光纖激光器正式進(jìn)入市場之前,為了達(dá)到三維加工的目的,我們使用了光關(guān)節(jié)技術(shù),并通過高度精確的動(dòng)態(tài)組合反射鏡系統(tǒng),將CO2激光導(dǎo)向三維曲面。由于國內(nèi)精密加工技術(shù)的局限性,這項(xiàng)技術(shù)主要被少數(shù)歐美發(fā)達(dá)國家所掌握,導(dǎo)致其價(jià)格高昂和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。隨著光纖激光市場份額的持續(xù)增長,這項(xiàng)技術(shù)逐漸失去了市場份額。光纖激光因其能夠通過光纖進(jìn)行傳輸,其柔性化能力得到了前所未有的增強(qiáng)。特別是在汽車產(chǎn)業(yè)中,由于大部分都是加工約1mm的薄板曲面,光纖激光與具有相同柔性化特性的機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)合,不僅成本更低,故障點(diǎn)更少,維護(hù)也更為簡便,加工速度更快,因此無疑穩(wěn)固地占據(jù)了這一市場份額。