光纤激光器同二氧化碳激光器对比分析表

　　随着2009年国外厂商对中国市场放开大功率光纤激光器的控制，光纤激光器迅速在中国激光切割行业引起一场革命。我们就光纤激光器同二氧化碳激光器做了以下对比：

　　1.  技术指标：

激光器厂家

二氧化碳激光器激光器(以德国ROFIN DC025为例)

德国IPG 光纤2000瓦激光器

技术特点

轴快流式激光器混气结构复杂，使用及维护成本庞大，光束发散较大，不适合大台面切割。德国rofin激光器2500瓦以内光束能量密度比较集中为基准模，最适合切割；由于其结构为板条式放电选模很困难，所以2500瓦以上模式为多模（01、10等多种模式并存），光束能量比较分散主要用于焊接，切割能力和2500瓦完全安全一样，切割稳定性低于2500瓦。

光纤激光器具有其它激光器（CO2、HeNa、DPL等）无法比拟的优点：技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化，高亮度高转换效率 ，高能量输出高光束质量，无需光学准直 ， 无需机械稳定 ， 省电无需维修 。

激光器产生激光的气体消耗

5.1元小时

没有气体消耗。

光电转化效率

8%-10%

30%以上

激光器内光路及机床外光路镜片消耗

3.73元小时

1.6元小时，由于光纤激光器的諧振腔内无光学鏡片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点。外光路仅为一根光纤传导。整个切割系统只有切割头一片聚焦镜

激光器电功率消耗  

35KW/小时

7kw/小时

激光器水冷却系统电耗

15KW/小时

6kw/小时(含外光路光闸和切割头冷却）

维护成本

轴快流式激光器维护成本巨大，前镜尾镜价格昂贵，涡轮机轴承寿命8000小时，8万元每对。ROFIN DC025用于切割对激光器内部射频阀影响太大，射频阀约9万元根，保修4000小时；另外rofin激光器需2000小时点检一次，费用为5000元。

免维护，胜任恶劣的工作环境，对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。

光束特性

ROFIN DC025横向边缘放电，光束呈不规则状态，内部需增加4片镜片对光束进行整形，由于其原始光斑不规则，所以切割断面相对粗糙，尤其在厚板上更明显。

激光单模输出，能量呈高斯分布。原始光束均匀，金属切割断面完美。

最大功能率

4000瓦

100000瓦

脉冲性能

升达到同样的功率，脉冲爬升时间比快轴流激光器多五倍，峰值功率持续时间远短于快轴流激光器，所以打孔能力、转角加工质量、消除零件下表面挂渣的能力较差

可调制成脉冲输出模式，最高频率5KHz,响应时间小于100us，打孔能力、转角加工质量能量好，保证切割尖角和拐角质量。

可切割材料种类

碳钢、不锈钢。连续大量切割不锈钢或仅小批量切割黄铜铝板铝合金钛合金硅钢镀锌板等但对射频管影响大。

可连续大量加工一些难加工的金属铜(Cu)、铍铜(BeCu)、磷青铜(Pbronze)、钼(Mo)、不锈钢(SS)、镍(Ni)、铝(Al)、钛(Ti)、回火钢(TS)等

切割能力：

碳钢

不锈钢

铝合金

18—20毫米

8—10毫米

5—6毫米（不能连续切割）

15—20毫米

8—10毫米

6—8毫米

切割板材速度

厚板稍慢，由于割缝细，速度较慢。

薄板速度快，是CO2切割速度的2-3倍，切割质量好，断面完美。

　　2.  与机床的集成能力：

　　由于二氧化碳激光器有激光发散角的影响，所机床工作台面（X+Y）要求不得超过6米，因此对于传统的激光行业，机床台面大多为3015（3000+1500），如需4020的台面则需做光路补偿装置，结构复杂，维护困难。对于更大台面的机床，如6020，则没有完美的解决方案，有的制造厂家放弃速度，激光器背在横梁上；有的制造厂家放弃质量，加恒光路结构。随着大功率光纤激光器的到来，一切问题都简单起来，百米光纤内功率损耗不到一瓦；外光路无需任何保养、维护、调整，一直困扰最终使用用户的问题也得到解决。

　　综上所述：

　　*在切割质量及速度上光纤激光器优于二氧化碳激光器。
　　*在使用成本上光纤激光器每小时成本比二氧化碳激光器低44.23元（按工业用电每度电一元算），若每年工作7200小时，则每年共节省费用31万多元。
　　*由于没有外光路，在保养维护及故障率方面，同样大大低于二氧化碳激光器，同时切割稳定性将将远优于二氧化碳激光器。
　　*在一次性投入方面，光纤激光器要略高于二氧化碳激光器。