7июн 2016

Сравнение СО2 и волоконного лазера

В этой статье мы рассмотрим два вида лазерного оборудования: на твердотельном волоконном лазере и газовом СО2.

Уже из названия становится ясно первое отличие этих двух источников лазерного излучения. В основе первого лежит волокно, активная среда которого выполнена из сверхчистого кварца легированного редкоземельным элементом эрбием.

Накачка активной среды в таком лазере осуществляется мощными широкополосными светодиодными модулями. В результате квантового усиления на выходе волокна образуется мощное когерентное излучение с длиной волны 1.06 мкм.

Рабочим же телом в СО2 лазерах является смесь газов, основным из которых является углекислый газ. Накачкой в таких лазерах может служит тлеющий разряд воздействующий на газовую смесь, генерируя лазерное излучение на выходе с длиной волны 10.6 мкм.

Помимо исходной активной среды, как можно заметить, эти лазеры отличают и длины волн сгенерированного излучения. Именно разная длина волны определяет воздействие на разные материалы этих двух видов лазеров. Также уместно заметить и еще одно отличие — диаметр пятна полученного на выходе лазера излучения. В волоконном лазере этот диаметр в десять раз меньше, чем в СО2, что позволяет получать более тонкий рез, и сконцентрировать большую энергию на меньшей площади. В результате скорость резки волоконным лазером тонколистового металла до 4-6 мм в два-три раза выше, чем при резке СО2 лазером. При этом качество реза, характеризующееся одним из таких параметров, как шероховатость остается примерно на одном уровне. С увеличением же толщины металла свыше 8мм превосходство в качестве кромки переходит к СО2 лазеру.

На глубину реза, и поглощающую способность излучения материалом оказывает большое влияние и угол падения лазерного излучения. Так, на углах падения от 0 до 86 градусов, излучение волоконного лазера поглощается материалом гораздо лучше, чем излучение СО2 лазера. Однако, на участке от 86 до 90 градусов ситуация кардинально меняется, что объясняет лучшую режущую способность больших толщин металла газовым лазером, где на глубине стенки реза близки к 90 градусам.

Возвращаясь к длине волны этих двух типов лазеров, нужно отметить поглотительную способность разных материалов в зависимости от длины волны. Так, например, оба вида лазера хорошо справляются с резкой стали, но когда вопрос встает о обработке латуни, серебра, или меди, то являясь идеальным отражающим материалом для волны в 10.6 мкм, СО2 лазер остается в стороне, отдавая пальму первенства волоконному лазеру с длиной волны 1.06 мкм. С другой стороны, такие материалы, как ткань натуральная или синтетическая, древесина, бумага, стекло, фанера являются отличными поглотителями длинноволнового инфракрасного излучения СО2 лазера, и соответственно отлично подходят для обработки таким видом лазера.

Производя сравнения двух видов лазера, волоконного и газового СО2, стоит отметить их конструктивное отличие. Не вдаваясь глубоко в детали, можно лишь сказать, что волоконный лазер, генерируя лазерное излучение непосредственно в волокне, которое является гибким, позволяет выводить полученное излучение напрямую к лазерной фокусирующей головке, без применения сложной оптической системы зеркал, которая, к тому же, требует частой юстировки и технического обслуживания. Система СО2 лазера являясь более технически сложной, имеет и большие габариты самой установки, и,что немаловажно, имеет значительно большее энергопотребление по сравнению с волоконным эрбиевым лазером. Говоря про энергопотребление уместно отметить и тот факт, что КПД этих разных видов лазеров имеют разные значения. Так, для волоконного лазера, КПД достигает 25%, в то время, как у газового СО2 лазера эта цифра находится в пределах 8-10%.

Подводя небольшой итог следует выделить некоторые моменты в отличии оборудования в основе которых лежат разные типы лазерного излучения:

Волоконный лазерный станок:

  • Относительно небольшие габариты, что позволяет размещать его на значительно меньшей площади
  • Благодаря волокну подводимому к режущей головке, не требуется сложной оптической системы, а значит и периодической юстировки, чистки оптики.
  • Небольшое энергопотребление
  • Нет потребности в технологических газах
  • Простая система охлаждения
  • Большой ресурс работы лазера, до 100 000 часов работы.
  • Минимум расходных материалов, их невысокая стоимость и малая частота замены
  • Небольшое качество кромки при резки больших толщин металла
  • Возможность обработки латуни, меди, серебра

Газовый СО2 лазерный станок:

  • Большие габариты, сложная система охлаждения
  • Наличие оптики требующая периодической юстировки, и более квалифицированного персонала
  • Значительное энергопотребление установки в целом
  • Низкий КПД лазера
  • Потребность в технологических газах для лазерного генератора, и их высокое качество, на что не всегда можно рассчитывать
  • Дорогостоящее обслуживание установки, обходящееся в несколько десятков тысяч долларов в год
  • Возможность резки больших толщин металла с хорошей шероховатостью кромки
  • Невозможность обработки латуни, меди, серебра
Рекомендуемые товары
BODOR A3 Лазерный станок по металлу Сварная станина Рабочее поле 1524х3048 мм
От 2 980 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A4 Лазерный станок по металлу Сварная станина Рабочее поле 1524х4000 мм
От 3 170 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A6 Лазерный станок по металлу Сварная станина Рабочее поле 1524х6000 мм
От 3 290 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A3T Лазерный станок по металлу Сварная станина Труборезный модуль Поле 1524х3048 мм
От 3 300 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A4T Лазерный станок по металлу Сварная станина Труборезный модуль Поле 1524х4000 мм
От 3 300 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A6T Лазерный станок по металлу Сварная станина Труборезный модуль Поле 1524х6000 мм
От 3 330 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
Лазерный станок ЧПУ Elixmate NG 1610 CAM1 со сканирующей контур камерой
Цена по запросу
  • Мощность
    лазерной трубки
    100-120 Вт
  • Размер
    рабочего поля
    1600x1000 мм
Лазерный станок ЧПУ по дереву Elixmate NG 1610 W -разборная станина -высота по Z=200 mm -проходной стол
От 425 200
  • Мощность
    лазерной трубки
    100-120 Вт
  • Размер
    рабочего поля
    1600x1000 мм
Лазерный станок Elixmate NG 1390 CAM1 со сканирующей контур камерой
Цена по запросу
  • Мощность
    лазерной трубки
    80-90 Вт
  • Размер
    рабочего поля
    1300x900 мм
Лазерный станок ЧПУ Elixmate NG 1060 CAM1 со сканирующей контур камерой
Цена по запросу
  • Мощность
    лазерной трубки
    80-90 Вт
  • Размер
    рабочего поля
    1000x600 мм
Серия SGC Лазерный станок Rabbit HX-6090SGC Сканирующая камера устанавливается на портале станка
От 502 900
  • Размер
    рабочего поля
    600x900 мм
  • Мощность
    лазерной трубки
    80-90 Вт
  • Максимальная
    скорость гравировки
    600 мм/сек
Фрезерный станок Elixmate SM 6090 -напольного типа -среднеформатный -стол Т-слот панели
От 334 900
  • Размер
    рабочего поля
    600x900 мм
  • Мощность
    шпинделя
    1500 Вт
  • Максимальная
    рабочая скорость
    300 мм/сек
Серия SE Лазерный станок Rabbit HX-6090 SE -цельный корпусной -высота по Z = 280 мм -усиленная рама
От 387 400
  • Размер
    рабочего поля
    600x900 мм
  • Мощность
    лазерной трубки
    80-90 Вт
  • Максимальная
    скорость гравировки
    600 мм/сек
Серия SC Лазерный станок Rabbit HX-6090SC -разборная станина -высота по Z = 160 мм -проходной стол
От 366 400
+ подарок
  • Размер
    рабочего поля
    600x900 мм
  • Мощность
    лазерной трубки
    80-90 Вт
  • Максимальная
    скорость гравировки
    600 мм/сек
Заказать консультациюМы готовы проконсультировать и подобрать подходящий лазерный станок, который будет отвечать вашим бизнес задачам. Это поможет сэкономить на покупке и на обслуживании станка.
Ваш телефон