眾所周知,光源是激光切割機最核心的部件,有一個問題值得大家注意,那就是:為什么光纖激光器能夠作為切割機的光源而在短時間內迅速占領市場并被大家廣為推崇?概括起來,主要有以下幾點:
一、光纖激光器波長短為1070nm,是CO2激光波長的1/10,這就有利于被金屬材料吸收,使其在切割碳鋼、不銹鋼、以及純鋁、黃銅等高反射材料比傳統的CO2激光切割機具有更快的切割速度。
二、光束質量高,從而能夠實現更小的光斑直徑,即使在更長的工作距離及更深的焦深情況下,仍能提供很快的加工速度,極大地降低工件公差。以配置有IPG 2KW光纖激光切割機為例,其切割0.5mm碳鋼的速度可達40m/min。
三、光纖激光器是綜合使用成本最低的激光器,可以節省大量費用。由于光纖激光器的電光轉換效率高達30℅,從而降低了電能和冷卻的效用成本。以同功率2KW光纖激光器和CO2激光器用液氮切割2mm厚不銹鋼為例,每小時光纖激光器比CO2激光器節省費用33.94元,按每年工作7200小時計算,單電費這一項,一臺2KW光纖激光器就比同功率CO2激光器每年節約高達25萬元;同時光纖激光器的切割速度為CO2的兩倍,再加上后期維護和占地等節約的費用,使得光纖激光切割機成為眾多廠家首選的鈑金加工系統。
四、超長的泵浦二極管壽命和免維護,使得光纖激光器成為各廠家的優先之選。
光纖激光器泵浦源采用電信級高功率單芯結半導體模塊,平均無故障時間超過10萬小時,單芯結半導體模塊不需要進行水冷,并可以很容易以極高的效率導入雙包層光纖,無需復雜的光學聚焦及導光系統。單芯結可以產生與陣列同樣的高輸出功率,更高的光束質量以及更長的運行時間。光纖激光器有源光纖芯徑極小,避免了傳統激光器所具有的熱透鏡效應,能量傳輸都是在光纖波導中進行,無需分立的元器件,光纖光柵替代傳統激光器中的腔鏡,構成諧振腔,無需調整和維護等特點使得光纖激光器在使用過程中基本不需要進行維護。
五、光纖激光器具有體積小、重量輕,結構緊湊、柔性導光等特性便于集成進運動系統這就降低了使用大型切割平臺的復雜性;這些重量更輕的部件,應用了更少的組件和更輕的結構,從而能夠被高速移動,在保證精確性的同時,降低了運動能量的消耗,同時為廠家節約了大量的占地費用。
六、光纖激光器具有超高的穩定性,在一定沖擊、振動、較高溫度或有灰塵等及其惡劣環境下仍能進行正常工作,表現出了極高的容忍度。
正是由于光纖激光器具有諸多得天獨厚的優勢,必將加速其在全球激光切割市場的版圖擴張。自1980年起,應用高功率CO2激光器作為光源的薄板激光切割系統全球安裝量大致為50,000臺;每年銷售量大致在3500—4000臺左右。因此,高功率光纖激光器的市場滲入將會在系統供應領域掀起一片狂潮。首先,光纖激光器很可能會從CO2激光器供應商那里搶奪市場份額。在高功率CO2激光器供應商的眼中,光纖激光器正逐漸成為一個不斷增長的、極具競爭力的對手。其次,光纖激光器可以通過吸收那些還未對CO2激光器表現出興趣的新系統集成商,來擴展光纖切割機市場。第三,當今眾多擁有系統集成的全球性企業供應平板切割機,當他們遇到新的競爭時,大多數采取的措施都是將光下激光產品添加至他們的營銷組合中;這三要素正在推動著目前激光切割市場的變革。