根據不同的雷射產生器,可分為三種類型:金屬切割雷射切割機市面上常見的有:光纖雷射切割機、CO2雷射切割機和YAG雷射切割機。
第一類,光纖雷射切割機
由於光纖雷射切割機可以透過光纖傳輸訊號,其靈活性得到了前所未有的提升,故障點少,維護方便,切割速度快。因此,光纖雷射切割機在切割25mm以內的薄板時具有顯著優勢。光纖雷射的光電轉換效率高達25%,在能耗和配套冷卻系統方面也具有明顯的優勢。
光纖雷射切割機的主要優勢:光電轉換率高,功耗低,可切割厚度在 25 毫米以內的不銹鋼板和碳鋼板,是這三台機器中切割薄板速度最快的雷射切割機,切口小,光斑品質好,可用於精細切割。
光纖雷射切割機的主要缺點:光纖雷射切割機的波長為1.06微米,不易被非金屬吸收,因此無法切割非金屬材料。光纖雷射波長短,對人體和眼睛危害較大。出於安全考慮,建議選擇全封閉式設備進行光纖雷射加工。
主要市場定位:光纖雷射切割機適用於切割厚度小於25mm的薄板,尤其適用於高精度薄板加工,主要面向對精度和效率要求極高的製造商。預計隨著10000W以上雷射器的出現,光纖雷射切割機最終將取代CO2高功率雷射器,佔據切割機市場的大部分份額。
第二類,二氧化碳雷射切割機
這二氧化碳雷射切割機可以穩定切割碳鋼切割厚度在20毫米以內可切割金屬,10毫米以內切割不鏽鋼,8毫米以內切割鋁合金。二氧化碳雷射的波長為10.6微米,這種波長的光相對容易被非金屬吸收,因此可以切割木材、壓克力、PP和有機玻璃等優質非金屬材料。
二氧化碳雷射的主要優點:功率高,一般功率在2000-4000W之間,可切割厚度25mm以內的全尺寸不鏽鋼、碳鋼等常規材料,以及厚度4mm以內的鋁板、厚度60mm以內的壓克力板、木質板材及PVC板材。切割薄板速度非常快。此外,由於CO2雷射輸出的是連續雷射,因此在切割時,其切割效果在三款雷射切割機中最為平滑、最佳。
二氧化碳雷射的主要缺點:二氧化碳雷射的光電轉換效率僅約10%。對於二氧化碳氣體雷射而言,高功率雷射的放電穩定性問題亟待解決。由於二氧化碳雷射的核心和關鍵技術大多掌握在歐美廠商手中,因此大多數機器價格昂貴,超過200萬元人民幣,且配件、耗材等相關維護成本極高。此外,實際使用中的運作成本也很高,切割時會消耗大量空氣。
CO2雷射主要市場定位:適用於6-25mm厚板材切割加工,主要針對大中型企業以及部分純外加工的雷射切割加工企業。然而,由於雷射維護成本高、主機功耗大等難以克服的因素,近年來其市場受到固態雷射切割機和光纖雷射切割機的嚴重衝擊,呈現明顯的萎縮態勢。
第三類,YAG固體雷射切割機
YAG固態雷射切割機具有價格低廉、穩定性好的特點,但能源效率通常低於3%。目前,產品的輸出功率大多低於800W。由於輸出能量較低,主要用於薄板的沖孔和切割。其綠色雷射光束可在脈衝或連續波條件下使用,具有波長短、光聚焦性好等優點,適用於精密加工,尤其適用於脈衝下的孔加工。也可用於切割。焊接以及光刻技術。
YAG雷射的主要優點:它可以切割鋁、銅和大多數有色金屬材料。機器購置價格低廉,使用成本低,維護簡單。大部分關鍵技術已被國內企業掌握。配件和維護成本低,機器操作維護方便,對操作人員素質要求不高。
YAG雷射的主要缺點只能切割厚度小於 8 毫米的材料,切割效率很低。
YAG雷射主要市場定位:切割厚度小於8毫米,主要針對自用型中小企業以及鈑金製造、家電製造、廚具製造、裝飾裝修、廣告等加工要求不高的行業用戶。由於光纖雷射價格下降,光纖雷射切割機已基本取代了YAG雷射切割機。
整體而言,光纖雷射切割機憑藉其加工效率高、加工精度高、切割截面品質好、可進行三維切割加工等諸多優勢,已逐漸取代了等離子切割、水切割、火焰切割、數控沖孔等傳統金屬板材加工方法。經過近20年的持續發展,雷射切割技術和雷射切割機設備已被大多數鈑金加工企業所熟知和使用。
