光纤激光器在金属加工中的“过人之处”

　　在金属加工领域，切割是不可或缺的重要工艺之一。在20世纪70年代第一台激光切割机诞生以后，激光切割因其能量集中、易于操作、高柔性、高效率、低成本等优势，广泛应用于汽车、机车车辆制造、冶金等工业领域，被公认为是替代传统加工最有效的手段之一，享有“制造系统共同的加工者”的美誉。

　　随着市场对光纤激光的认同，众多机床厂商也加快了对光纤激光技术的研发和生产。光纤激光切割机相较于普通二氧化碳激光切割机，空间和气体消耗量更省，光电转化率更高，是一款节能环保的新产品，有着巨大的市场潜力。

　　在材料加工领域按照市场份额来算的话，金属加工是激光器最重要的应用范围。钣金切割要求高输出功率和高光束质量的完美结合，特别是在厚截面金属切割的时候；因此只有少数激光器适合用于厚截面的金属切割。因为激光光束的质量通常会随着输出功率的增加而衰减。在钣金切割方面占据主导地位的激光产品是CO2激光器，因为它具有高功率的单元和高光束质量。

　　光纤激光器在切割薄型金属的时候，相比CO2激光器有明显的速度优势，相比CO2激光器所需的功率要低。但光纤激光器的速度优势在切割厚型金属的时候并不明显。对于较大的工件厚度（大于4mm),光纤激光器的切割速度下降到一个相当于CO2激光器的切割速度水平。从本质上讲，光纤激光器切割大型厚工件的速度大幅下降，主要归因于光纤激光器辐射的吸收机制。金属不见对光纤激光器辐射的吸收性在其厚度较小的时候达到最高值，随之变厚时而下降；相反CO2激光器的辐射吸收性随着加工金属部件的厚度增加而增强，在加工部件厚度达到最高的时候吸收性也随之达到最高值。

　　在加工10mm的不锈钢中，与光纤激光器相比，CO2激光器可获得更卓越的切割边缘质量。利用高光度的光纤激光器在高速切割厚型钢材时产生的狭窄切逢实现有效的熔融喷射是有难度的，结果造成切割边缘质量的下降。