光纖激光切割的精密度可以逆天到什么程度

激光切割機(jī)是上世紀(jì)末本世紀(jì)初新興的一種板材加工設(shè)備。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外近20多年的不斷技術(shù)更新和工藝發(fā)展，激光切割工藝及激光切割機(jī)設(shè)備，正被廣 大板材加工企業(yè)所熟悉和接受，并以其加工效率高、加工精度高、切割斷面質(zhì)量好、可進(jìn)行三維切割加工等諸多優(yōu)勢(shì)逐步取代等離子切割、水切割、火焰切割、數(shù)控 沖床等傳統(tǒng)板材加工手段。

激光切割的市場(chǎng)應(yīng)用

根據(jù)激光發(fā)生器的不同，目前市面上激光切割技術(shù)大致可分為三種：CO2激光切割，固體（YAG）激光切割和光纖激光切割。

按照目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，光纖激光器以其良好的光束質(zhì)量、穩(wěn)定的輸出功率和易于維護(hù)的特性，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工領(lǐng)域，并逐漸取代CO2 、YAG等激光器。

隨著生活和工業(yè)應(yīng)用的金屬材料使用越來(lái)越多，光纖激光切割機(jī)的使用范圍也越來(lái)越廣泛。無(wú)論是鈑金加工、航空、電子、電器、汽車、精密配件，甚至是日常生活中的工藝禮品、廚具等行業(yè)都會(huì)應(yīng)用到激光切割技術(shù)。在加工行業(yè)發(fā)展迅速的今天，不銹鋼、碳鋼、鋁、鍍鋅板、鐵等金屬材料也能進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、高效益的切割。

光纖激光切割的性能優(yōu)勢(shì)

切割工藝先進(jìn)

光纖激光切割機(jī)的切割原理是：機(jī)器在切割過(guò)程中輸出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超細(xì)焦點(diǎn)光斑照射的區(qū)域瞬間熔化和氣化，通過(guò)數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)移動(dòng)光斑照射位置而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割。

（圖為：利用光纖激光器切割的樣品）

光纖激光切割機(jī)是近幾年在國(guó)際市場(chǎng)上新發(fā)明的一種新型的切割機(jī)產(chǎn)品，而光纖激光切割技術(shù)僅在近3到5年內(nèi)出現(xiàn)，是國(guó)際上先進(jìn)的激光切割技術(shù)之一，目前沒(méi)有任何的其他切割工藝可以超越它。

切割機(jī)的性價(jià)比高

光纖激光切割應(yīng)該屬于目前性價(jià)比高的金屬激光切割機(jī)，使用壽命會(huì)長(zhǎng)達(dá)幾年之久，而且在使用的過(guò)程當(dāng)中除了人為因素以外，系統(tǒng)本身的故障率很小，即使在長(zhǎng)時(shí)間的工作壓力之下，也不會(huì)產(chǎn)生任何震動(dòng)或者其他的不良影響，相比于CO2激光系統(tǒng)的反射鏡和諧振腔需要定期維護(hù)，實(shí)在是剩下了不少維護(hù)成本。

同時(shí)，由于激光切割具有很高的修整能力和適應(yīng)生產(chǎn)能力的需求變化，加工出來(lái)的工件不需要進(jìn)一步的拋光、去毛刺、整理等處理，從生產(chǎn)上來(lái)說(shuō)，節(jié)省了進(jìn)一步的人工費(fèi)用和加工費(fèi)用，大大的提高了生產(chǎn)效率。

（圖為：利用光纖激光器切割的樣品）

有數(shù)據(jù)顯示：光纖切割系統(tǒng)整體消耗的能源比CO2切割系統(tǒng)少約3至5倍，使得能效提高至大于86%。切割厚至6mm的材料時(shí)，1.5kW光纖激光切割系統(tǒng)的切割速度相當(dāng)于3kW二氧化碳激光切割系統(tǒng)的切割速度。

操作過(guò)程非常方便

光纖激光切割機(jī)的所有信息傳播和能量傳播都是通過(guò)光纖來(lái)傳輸?shù)模ㄟ^(guò)這種方式來(lái)進(jìn)行傳輸大的好處就是節(jié)省了很多的人力物力。

對(duì)于操作人員來(lái)說(shuō)要求不算很高，只需要機(jī)械制圖人員將圖紙輸入到電腦操控臺(tái)，然后操作工將板材上料到機(jī)床上，啟動(dòng)開(kāi)機(jī)按鈕就可以完成加工了，而且在使用設(shè)備之前不用做任何光路的調(diào)整，就可以輕松地將能量傳遞到激光器當(dāng)中。

當(dāng)然，在選購(gòu)光纖激光器制造商時(shí)，大家也要認(rèn)準(zhǔn)其品牌質(zhì)量和服務(wù)，選擇有配套詳細(xì)說(shuō)明書和完善售后培訓(xùn)服務(wù)的制造商。

機(jī)械本身的體積很小

對(duì)于光纖激光器來(lái)說(shuō)，它的核心部件只有一個(gè)——發(fā)射激光的激光器，而且激光器的制作體積非常小巧，不會(huì)像其他同類型的切割產(chǎn)品一樣占據(jù)大量的空間。

拿銳科可以用于金屬切割的光纖激光器尺寸舉例來(lái)看：

銳科50w-1000w中功率單模連續(xù)光纖激光器的尺寸一般均為450*240*680mm（含把手），重量不到50kg。

而銳科1500w-6000w的高功率多模連續(xù)光纖激光器的重量也在150-400kg不等。

（具體參數(shù)以各產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表為準(zhǔn)）

這樣輕便的尺寸大小和重量，更方便于機(jī)械擺放和運(yùn)輸。

精密的切割。

那么，光纖激光器切割的精度到底可以到多細(xì)？多小？多精確？

今天就用實(shí)際測(cè)試的結(jié)果告訴你。

準(zhǔn)備材料

測(cè)試機(jī)器：

中功率單模連續(xù)光纖激光器

機(jī)器型號(hào)：

銳科RFL-C500

測(cè)試對(duì)象：

0.5mm板材

切縫寬度測(cè)試

使用特定配置的切割頭，切割0.5mm板材，能夠獲得的小切縫條紋之間的距離為0.1mm。

切割圓孔測(cè)試

切割0.5mm板材，切割出的小圓形直徑為0.45mm左右，也即，使用特定光學(xué)配置的切割頭配合銳科RFL-C500連續(xù)光纖激光器能夠切割出的小直徑為0.45mm圓。

實(shí)測(cè)切割直徑1.246（mm）

設(shè)置切割直徑1（mm）

實(shí)測(cè)切割直徑1.013（mm）

設(shè)置切割直徑0.8（mm）

實(shí)測(cè)切割直徑0.831（mm）

設(shè)置切割直徑0.6（mm）

實(shí)測(cè)切割直徑0.441（mm）

設(shè)置切割直徑0.05（mm）

實(shí)測(cè)切割直徑0.456（mm）

設(shè)置切割直徑0.04（mm）

切割圖案測(cè)試

使用銳科連續(xù)中功率激光器能夠實(shí)現(xiàn)小圖形的精密加工，充分利用光纖激光器聚焦光斑小、單模等優(yōu)勢(shì)，使材料切縫兩側(cè)的熱影響區(qū)減少到了低，所以才能夠切割出非常細(xì)的條紋。即使50倍放大后，圖案也依然清晰分明。

20倍放大后

30倍放大后

50倍放大后

再來(lái)看看整體的效果，即使在直徑不到12mm的板材上進(jìn)行圖案的切割，切口也可保持光潔，圖案細(xì)節(jié)清晰。

12mm是什么概念？舉個(gè)例子：現(xiàn)在我們用的五毛錢硬幣直徑也有20.5mm了，一毛錢硬幣直徑也有19mm，而激光切割卻可以在不到12mm的鋼板上切割出如此精致的圖案。

后，我們來(lái)了解一下，以上測(cè)試時(shí)的這臺(tái)型號(hào)為RFL-C500的光纖激光器所屬的銳科中功率單模連續(xù)光纖激光器系列產(chǎn)品情況。

中功率單模連續(xù)光纖激光器系列

50W-1000W

銳 科新一代激光器具有更高的電光轉(zhuǎn)換效率（>30%），更好、更穩(wěn)定的光束質(zhì)量，更強(qiáng)大的抗高反能力，同時(shí)引入優(yōu)化的第二代光纖傳輸系統(tǒng)，保證在厚板 切割方面，達(dá)到更穩(wěn)定、更精密的切割效果。該機(jī)器能適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合：切割、焊接、打孔、醫(yī)療器件加工等，切割的板材切縫窄且斷面光亮，相對(duì)于同類型激 光器優(yōu)勢(shì)明顯。

除碳鋼材料外，激光器功率越高則切割能力和效率也會(huì)越高，在精密切割的過(guò)程中，還可以使用高功率脈沖激光器進(jìn)行厚度更高的材料的切割。

高功率多模連續(xù)光纖激光器系列

1500W——6000W

具有電光轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、能量密度高、調(diào)制頻率寬、可靠性高、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于焊接、精密切割、融覆、表面處理、3D打印等領(lǐng)域。其光纖輸出特性，使其更易于與機(jī)器人集成為柔性制造裝備，滿足三維加工的需求。