隨著萬瓦級激光器概念普及，國內(nèi)部分設(shè)備廠家陸續(xù)升級萬瓦，因此市面上針對萬瓦級光纖激光器性能及工藝等需求越來越迫切。本文基于光源廠家（創(chuàng)鑫激光）、設(shè)備廠家及終端使用廠商等多方的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累，圍繞萬瓦級激光器的切割優(yōu)勢（切割能力、切割效率、切割質(zhì)量等）及工藝特點(diǎn)進(jìn)行詳實(shí)闡述，相信將會對你大有裨益。

一、萬瓦級激光器切割特點(diǎn)

1、切割能力大幅提升

▲12000W切割60mm鋁

2、切割效率成倍提高

▼不銹鋼切割-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(guān)鍵點(diǎn)：碳鋼亮面切割時，板材厚度確定時，存在一個極限功率。

?若實(shí)際功率小于極限功率，隨著功率的增加，切割速度也會相應(yīng)的提高；

?若實(shí)際功率大于極限功率，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；

碳鋼氧氣亮面切割：板材厚度與極限功率的關(guān)系

為什么碳鋼亮面切割會有極限功率呢？

氧氣切割碳鋼亮面的過程分析

▲氧氣氣流直徑小于板材表面光斑直徑

（1）激光的三大作用

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

②切割過程中的預(yù)熱作用—將切縫前部一定區(qū)域內(nèi)的鋼板加熱到燃點(diǎn)溫度以上，保證切割氣流經(jīng)過時，表面能快速發(fā)生氧化反應(yīng)。

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

（2）氧氣的作用

切割作用—氧氣與高溫鐵發(fā)生劇烈的氧化放熱反應(yīng)，融化金屬，并吹除熔渣。

亮面切割條件

①適用于采用小噴嘴切割，氣流直徑小；

②為保證板材表面光斑直徑足夠大，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保證照射到板材表面的光斑，能在極段的時間內(nèi)能將鋼板溫度加熱到燃點(diǎn)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；

可見碳鋼亮面切割時，對于中薄板，萬瓦級功率，無法發(fā)揮出應(yīng)有的優(yōu)勢。解決方案就是采用空氣切割，能像切割不銹鋼一樣切割碳鋼，充分發(fā)揮萬瓦級激光器的能量，實(shí)現(xiàn)對碳鋼的高速切割。

萬瓦級激光器在采用空氣切割12mm以內(nèi)的碳鋼時，可實(shí)現(xiàn)滿功率無渣切割效果，且切割效率媲美不銹鋼。

3、亮面切割能力大幅提升

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

▼切割板厚與噴嘴及離焦量關(guān)系示例（15000W）

二、創(chuàng)鑫萬瓦激光器特點(diǎn)

1、整機(jī)結(jié)構(gòu)組成

▲功率≤8KW采用QBH輸出 

▲功率≥10KW采用LOE輸出

2、創(chuàng)鑫萬瓦級激光器特點(diǎn)        

①　采用4000W單模塊進(jìn)行功率合成，模塊數(shù)量少，整機(jī)可靠性高；

②　采用光模塊與電模塊分離結(jié)構(gòu)，檢修方便，維護(hù)時間短；

由于萬瓦級激光器功率高，傳統(tǒng)的QBH輸出頭，無論是功率承載能力還是散熱性能均已經(jīng)無法滿足于萬瓦級激光器穩(wěn)定輸出的要求，創(chuàng)鑫萬瓦級均采用自主研發(fā)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(yīng)的鎖頭。

三、客戶使用情況

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