光纤激光切割将迎新时代
2017-11-1 13:30:17
随着光纤激光器逐渐发展到如今的规模，其优势不言而喻。当第一次推出时，产品的主要卖点之一是与CO2激光器相比所实现的低运行成本。光纤激光器的操作成本仅是CO2激光器的一小部分，并且相较其它可替代的切割方法而言成本也更低，主要因为光纤激光器无需维护成本。但更重要的是，设计的简单性意味着功率的增加并不会显著增加耗材，电力损耗或维护成本等。
事实上，提高功率的限制因素主要围绕着提高激光二极管和模块，同时保持高品质的激光束的能力。这么做，功率得以增加，从而能够对更厚的材料进行快速加工。今天，6kW的光纤激光器使用氮气能够以200IPM的加工效率加工1/4英寸的低碳钢。如果你还记得，6kW的CO2激光器每分钟的材料切割率仅为110–120英寸。
因此，我们可以假设，光纤激光器急剧增加的功率是受到市场的强力驱动。光纤激光器与其它类型的下料法如等离子切割和水射流技术相比也更理想，因为光纤激光器可有效地切割厚板，其波长也有利于切割铜等独特的材料(图3)。
如今，光纤激光器的切割头仅配置少量的光学部件，再加上一个切割喷嘴。光纤激光器的运行成本通常介于每小时1-3美元之间，取决于这些成本所包含的加工元素以及它们的计算方式。随着第一代光纤激光器综合能力的提升，使得光纤激光器几乎成为当前所有下料工艺的一种具有吸引力的替代解决方案。
当然，还有些附加点必须注意，高功率的光纤激光正努力在制造过程中维持均势。很多人可能会认为这些都是“积极”的层面，但它们仍需要得到更多的规划。一台6kW功率的光纤激光机的速度显著要高于4kW和2kW的光纤激光机，同时加工速度也超过任何CO2激光机系列产品。如果在生产线中融入等离子切割和水切割单元，这台一体机在相同或更少的占地面积条件下，其生产能力将是之前的工艺操作的二倍甚至三倍。
这种超负荷生产的能力已经迫使制造商重新考虑物料处理和折弯操作等下游加工工艺。一个平衡的生产流程管理系统可以通过一台高性能的机器得到轻易改变，这往往意味着，
接下去的资本投资可能需要集中在折弯工艺，
例如自动换刀折弯机和机器人技术等领域。那么就材料处理来说又是如何的呢?这些都是之前没有被认真考虑的问题，但毋庸置疑，高功率的光纤激光器将提高生产线整体的生产能力。
综上所述，高功率光纤激光器已经通过不断地发展和进化迅速找到了其在制造行业的位置。与低功率产品相比，它们的操作性能一样便利。相比同等功率范围的CO2激光器，光纤激光器任何额外的资金投入都可以通过其显著提高的产能和更低的运行成本得到抵消。此外，光纤激光器加工厚板(图4)的能力也使其成为等离子切割和水切割等工艺的理想的替代解决方案。
行业已渐渐揭开了光纤激光技术这层朦胧的面纱，光纤激光器已经俨然成为攻克小批量订单和高产能之间空间日益缩小的难题的高效(落料)解决方案，能够向生产商提供高功率、更高的产量、更低的成本、更大的灵活性以及更高的利润。
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