简介

在许多工业应用中都需要对2mm以下的板材零部件进行激光切割，该技术广泛应用于汽车工业、电子行业和制造业。典型的示例如图1所示，且有诸多新的应用不断涌现。在一个典型的车间里，2mm以下的板材占到物料流的30%。光纤激光器在成品质量和成本控制方面一向表现优秀，尤其适用于板材切割这类应用，它的运行成本比传统的CO2激光切割系统低，而且切割质量也比等离子切割系统要高。

图1. 2mm以下板材切割的应用实例

与CO2激光切割系统相比，光纤激光系统能显著降低运行成本，如图2所示。基于CO2激光器的系统通常需要每周或每月对光束传输的部分进行维护，才能保证激光切割的性能。然而光纤激光系统则是通过光纤把能量直接传输到切割头，将光束传输部分的维护成本降低了约80%。此外一套400W光纤激光系统的资金成本相比于1kW的CO2激光系统要低25%，相比于3kW的CO2激光系统要低50%。

Fig. 2.使用不用种类的激光器加工1mm的不锈钢板的每年运营成本对比图

等离子切割系统由于其内部易损耗部件的消耗，在一段时间内的产品切割质量往往参差不齐，需要经常对易损件进行更换。这种切割方法的另一个缺点就是加工过程中会产生较大的热影响区(HAZ)并且切缝宽度较宽，这样就较难获得非常精细的切割质量，也比较浪费材料。另一点值得注意的是，采用等离子切割的材料只有一边是可用的。光纤激光器使用时则没有任何机械损耗，产品的切割质量始终能保持一致。如图3所示，热影响区和切缝都比较小，工件也能紧密地排列在板材上，能获得十分精细、高质量的切割。

Fig. 3. 光纤激光器获得的较窄的切缝 (1mm不锈钢薄板，切割速度8.5m/min)

在一个既定的车间里，光纤激光器可以加工平板、三维模具组件、管材等，因此它是一个非常灵活的工业加工工具。此外，光纤激光器采用了低维护率和高电光转换效率，进一步降低生产成本。

激光切割测试

切割测试中使用的是redPOWER系列激光器，结果如图4所示，不锈钢和铝材的切边情况见图5。这些数据证明了此系统能达到较高的切割速度和质量。由于该系统的激光聚焦光斑极小，并结合了优质的光束质量和高功率输出，因此能得到极好的切边质量，几乎没有废渣产生，热影响区域也很小。

Fig. 4. 小于2mm的低碳钢、不锈钢和铝材使用400W连续光纤激光器的切割速度对比图

Fig. 5. 2mm厚的金属薄片的切边处情况(左为铝材，右为不锈钢)

排样

光纤激光切割非常适于高效的排样组件的切割，典型的排样切割如图6所示。由于其切缝窄和较小的热影响区，工件能紧密地排列在一起，甚至是连接在一起。使用排样法时，光纤激光系统相比于高精度等离子切割能节省15%的板材，使制造商从高效、节能、实用的激光加工系统中获益。

图6. 典型的紧凑型切割排样设计 (图片由IBE软件提供)

结论

当需要对低于2mm的金属片进行切割等加工时，redPOWER系列光纤激光器较其他传统激光器具有压倒性的优势。对于许多应用来说SPI的光纤激光器都是理想的解决方案，成熟的技术为您带来高质量的加工品质和较低的成本，使您在生产的每一环节中都能拔得头筹。