《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 嵌入式技術(shù) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 點(diǎn)評(píng) 光纖激光器與CO2激光器性能比較

點(diǎn)評(píng) 光纖激光器與CO2激光器性能比較

2015-11-30

  在激光焊接設(shè)備日常使用過(guò)程中,由于光纖激光器" title="光纖激光器" target="_blank">光纖激光器靠整根光纖來(lái)傳導(dǎo)激光,而CO2激光器需 要靠外光路系統(tǒng)來(lái)傳導(dǎo)激光,因此,在每次設(shè)備開(kāi)始使用前,CO2激光器都要進(jìn)行光路調(diào)整,而光纖激光器不需要調(diào)整。與光纖激光器的光纖相比,CO2激光器的外光路系統(tǒng)在使用過(guò)程中較容易受到外界振動(dòng)和沖擊的影響。因此,與光纖激光器的光纖相比,CO2激光器的外光路系統(tǒng)在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性較差。

  相同功率的光纖激光器和CO2激光器能耗的比較:

  圖1所示為4000W的光纖激光器、CO2激光器、DISC激光器、YAG激光器每小時(shí)運(yùn)行成本 的比較。比較內(nèi)容為激光切割(或焊接)時(shí)所用的氣體和激光氣體、廠房成本、維護(hù)和保養(yǎng)、電能消耗、零部件更換、激光器成本等在8年的使用成本平均到每小時(shí)的成本消耗。

qq1.jpg

  圖1  4 000W不同類型激光器耗能比較

  由圖1易知,在輸出4000W的激光時(shí),光纖激光器的一小時(shí)的總體消耗為12.5美元,而CO2激光器的一小時(shí)的總體消耗為25美元,約為光纖激光器消耗的兩倍。

  材料對(duì)不同波長(zhǎng)激光吸收率的比較:

qq2.jpg

  圖2所示為塑料、金屬、陶瓷和玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)激光的吸收率的比較。由于光纖激光器產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)為1.06μm,而CO2激光器產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)為10.6μm。由圖2易知,金屬對(duì)光纖激光器產(chǎn)生的激光的吸收率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)CO2激光器產(chǎn)生的激光的吸收率。

  除了材料對(duì)光纖激光器產(chǎn)生的激光的吸收率更高外,而且光纖激光器產(chǎn)生的激光的光束質(zhì)量要優(yōu)于CO2激光器產(chǎn)生的激光。

  2 000W的光纖激光器產(chǎn)生的激光的光束質(zhì)量為:2mm·mrad,2 000W的CO2激光器產(chǎn)生的激光的光束質(zhì)量為:3.5mm·mrad,4000W的CO2激光器產(chǎn)生的激光的光束質(zhì)量為:4.5mm·mrad。

  由于金屬材料對(duì)光纖激光的吸收要優(yōu)于對(duì)CO2激光的吸收,而且2 000W的光纖激光的光束質(zhì)量要優(yōu)于4 000W的CO2激光的光束質(zhì)量。因此,使用使用2 000W的光纖激光器通過(guò)分時(shí)光閘的方式方式,,可以達(dá)到4000W的CO2激光器通過(guò)分功率方式達(dá)到一樣的焊接效果激光器通過(guò)分功率方式達(dá)到一樣的焊接效果,,甚至要更好甚至要更好。

  光纖激光器和CO2激光器使用消耗比較激光器使用消耗比較::   表1所示為光纖激光器和CO2激光器使用消耗的比較。比較內(nèi)容包括激光波長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)換效率、滿載時(shí)功率消耗、激光氣體、保護(hù)氣體、以及冷水機(jī)組功率消耗和外光路的維護(hù)成本等。

qq.jpg

  從表中可知,當(dāng)激光器滿載工作時(shí), 與3000W的CO2激光器相比,2 000W的光纖激光器每 小時(shí)可以節(jié)約32度電,水冷機(jī)組每小時(shí)可以節(jié)約6度電。每天以16小時(shí)工作計(jì)算,一個(gè)月可以節(jié)省18 240度電,一年可以節(jié)省218 880度電。每度電以1元計(jì)算,每年可以為公司節(jié)省21.88 萬(wàn) 元。加上其他的消耗以及CO2的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等,與3 000W的CO2激光器相比,2 000W的光纖 激光器每年可以為貴公司節(jié)省開(kāi)支近30 萬(wàn)元。

  另外折舊費(fèi)用的比較2000W光纖激光器光閘加水冷與3000WRofin的CO2激光器加光閘和水冷的價(jià)格相當(dāng)。不過(guò)光纖激光器的運(yùn)行時(shí)間(10萬(wàn)小時(shí))要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于CO2激光器的運(yùn)行時(shí)間(3萬(wàn)小時(shí))。這樣設(shè)備的年折舊費(fèi)用光纖激光器的26.6 萬(wàn)元/年要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CO2激光器。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。