萬瓦級激光器切割能力數據一覽表

隨著萬瓦級激光器概念普及,國內部分設備廠家陸續升級萬瓦,因此市麵上針對萬瓦級光纖激光器性能及工藝等需求越來越迫切。本文基於光源廠家(創鑫激光)、設備廠家及終端使用廠商等多方的實際經驗積累,圍繞萬瓦級激光器的切割優勢(切割能力、切割效率、切割質量等)及工藝特點進行詳實闡述,相信將會對你大有裨益。

一、萬瓦級激光器切割特點

1、切割能力大幅提升

▲12000W切割60mm鋁

2、切割效率成倍提高

▼不鏽鋼切割-效率最大提升400%

▼碳鋼切割-空氣代替氧氣高速切割中薄板

關鍵點:碳鋼亮麵切割時,板材厚度確定時,存在一個極限功率。

?若實際功率小於極限功率,隨著功率的增加,切割速度也會相應的提高;

?若實際功率大於極限功率,隨著功率的增加,切割速度保持不變,不會有提高;同時,切割效果也不會有變化;

碳鋼氧氣亮麵切割:板材厚度與極限功率的關係

為什麽碳鋼亮麵切割會有極限功率呢?

氧氣切割碳鋼亮麵的過程分析

▲氧氣氣流直徑小於板材表麵光斑直徑

(1)激光的三大作用

①切割開始前的預熱作用—切割開始前,將鋼板溫度加熱到燃點溫度(>1000℃)以上,使之能夠與氧氣發生高溫氧化反應;

②切割過程中的預熱作用—將切縫前部一定區域內的鋼板加熱到燃點溫度以上,保證切割氣流經過時,表麵能快速發生氧化反應。

③切縫處熱量補償作用—在切縫處,補償因熱傳導、輻射、去渣等引起熱損失以保證切割區的溫度;

(2)氧氣的作用

切割作用—氧氣與高溫鐵發生劇烈的氧化放熱反應,融化金屬,並吹除熔渣。

亮麵切割條件

①適用於采用小噴嘴切割,氣流直徑小;

②為保證板材表麵光斑直徑足夠大,故切割時需要采用大的離焦量;

③板材越厚,則光斑直徑越大,既離焦量越大;

④保證照射到板材表麵的光斑,能在極段的時間內能將鋼板溫度加熱到燃點溫度(>1000℃)以上即可,過高的功率,反而會增大熱輸入,造成板材過熱,對切割效果不利;

可見碳鋼亮麵切割時,對於中薄板,萬瓦級功率,無法發揮出應有的優勢。解決方案就是采用空氣切割,能像切割不鏽鋼一樣切割碳鋼,充分發揮萬瓦級激光器的能量,實現對碳鋼的高速切割。

萬瓦級激光器在采用空氣切割12mm以內的碳鋼時,可實現滿功率無渣切割效果,且切割效率媲美不鏽鋼。

3、亮麵切割能力大幅提升

碳鋼采用氧氣切割時,萬瓦級激光器可實現厚板的小錐度切割。綠色表示雙邊錐度<0.1mm;無色區域表示雙邊錐度在0.3~0.7mm。



▼切割板厚與噴嘴及離焦量關係示例(15000W)

二、創鑫萬瓦激光器特點

1、整機結構組成

▲功率≤8KW采用QBH輸出 



▲功率≥10KW采用LOE輸出

2、創鑫萬瓦級激光器特點        

① 采用4000W單模塊進行功率合成,模塊數量少,整機可靠性高;

② 采用光模塊與電模塊分離結構,檢修方便,維護時間短;

由於萬瓦級激光器功率高,傳統的QBH輸出頭,無論是功率承載能力還是散熱性能均已經無法滿足於萬瓦級激光器穩定輸出的要求,創鑫萬瓦級均采用自主研發的LOE輸出頭。配合切割頭使用時,切割頭光纖接口需選擇相應的鎖頭。

三、客戶使用情況

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