高性能激光切割：真正重要的是什么

激光切割性能几乎每天都在不断改进，但在激光切割中实现真正的性能不仅仅是机器本身。真正的性能是尽可能快速有效地从机器上生产出高质量的零件。在过去，这意味着获得越来越高功率的激光谐振器，这反过来又会导致切割时间越来越快。许多商店还增加了自动化或更多的激光切割系统，以便在铜、黄铜和更厚的铝等越来越多的材料上执行各种工作。

什么是激光切割？

从过去的 CO2 谐振器到今天的带光纤的固态谐振器，激光切割正在发展成为制造车间中越来越必要的设备。激光切割中的“LASER”实际上是 LIGHT APLIFICATION STIMULATED BY EMITTED RADIATION 的首字母缩写词（你知道吗？）。该首字母缩写词源自用于将光束增强到足以使金属蒸发的强度的原始过程。在最初的 CO2 系统中，这仅仅意味着将诸如射频发射器之类的设备固定在一个有光源通过的腔室中。射频波的不断轰击导致光粒子碰撞，从而分裂粒子，从而产生更多的光，从而放大。当光通过腔室（通常是称为“玻璃制品”的玻璃管）时，它会一次又一次地通过腔室反射回来，只让少量放大的光逸出腔室。

在固态激光器中，该过程要简单得多，并且几乎没有消耗部件。固态谐振器利用半导体二极管激光器有效地将电转换为光，将数百个这些激光器结合在一起是进一步放大光的过程，并进一步允许雕刻和切割。系统可用功率超过 23KW（由于切割、运动系统和最重要的是冷却等其他限制，目前机床市场上可用的激光器最大只能达到 12KW）这些固态谐振器是当今销售的大部分机械的标准配置以及激光切割的未来。

激光实际上是如何工作的？

无论激光是在 CO2 谐振器还是固态谐振器中产生的，现在高度放大的光都会通过镜子和透镜沿着光束路径（CO2 系统）或通过光纤线引导到机器上的切割头。然后重新聚焦并以这样的强度传递到材料上，导致其下方的材料蒸发。随着 借助直接吹向周围的高压气体（通常是 O2 或 NO2）和激光束，现在蒸发的金属“灰尘”迅速从材料中去除，只留下干净光滑的熔融表面。通常，谐振器的瓦数越高，材料去除过程越快。

将此激光系统与高度准确和响应迅速的运动系统相结合，可以在几毫秒内将激光传送到机器行进中的任何地方，顺利、干净地切割材料，例如钢、铝、黄铜、铜和这些材料的许多合金材料。其他材料也可以切割，包括一些塑料和木材，但是激光燃烧的强度非常高，如果你不小心可能会导致一些材料燃烧。

激光的哪些特性实际上可以提高性能？

激光切割的性能可以通过以下两种方式之一来衡量：速度和吞吐量。但是您应该意识到，很多时候，与任何类型的制造一样，简单地增加一个制造过程就可以简单地将您车间的瓶颈移到生产线上。如果您的零件稍后要在焊接、组装、折弯成型等中进行加工，那么更快的激光切割可能会浪费金钱，因为您的机器将非常快速地加载这些其他过程并在剩余的时间里闲置。考虑到这一前景，如果激光切割性能仍然需要考虑以下几点：

1. 更高的功率 - 增加激光切割过程中的功率会提高速度。在频谱的低端，速度增加是微不足道的。在频谱的上端，速度增加是可观的。虽然目前高质量的激光切割仅限于使用 6KW 固态谐振器的 1 - 3/16 英寸（ST、SS、AL）厚度，但在最近比较 6KW 和 12KW ⅜”SS 比 6KW 增加了 150%。
2. 自动化 - 正如我们之前提到的，快速激光切割零件只是其中的一部分。等式的另一个，可能是更大的部分，是让材料在机器上进出一样有效，因为如果机器闲置 5-10 分钟等待材料，让机器在 2-3 分钟内切割一张纸是没有意义的卸载并重新加载新材料。添加装载/卸载系统或塔式进料装载机可以显着提高整体激光切割性能。

提高激光切割性能的缺点是什么？

在激光切割中实现最高生产率的缺点是成本、空间和热量。在比较电子表格分析中，转向 8、10 或 12KW 激光切割系统肯定会提高速度，但与这些设备相关的成本可能会大幅增加，甚至会使激光系统的价格翻倍。众所周知，一些使用这些最高功率系统的制造商难以使切割头保持足够的冷却以防止损坏，从而导致代价高昂的停机和维修，从而消除了任何生产力的提高。空间也是一个主要考虑因素，因为添加一个简单的加载/卸载系统可以使基本系统所需的空间增加一倍，并且通常不灵活且难以在以后应用。

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