激光功率和材料类型

观看光纤激光切割过程是一种惊人的体验，因为切割机通常以如此高的速度工作，更像打印机而非金属切割机。这已成为可能，因为现代进给系统中使用的技术解决方案使切割机能够以通常超过250米/分钟的速度移动。

然而，进给速度本身并不直接转化为设备效率。后者取决于其他因素——例如，激光功率。如果功率太低，切割速度就会很小。另一方面，即使激光功率高，切割机动态性低也会阻碍快速项目实施，而手动更换板材意味着强大快速的切割机将空闲等待下一个切割过程。

激光功率

目前可用的光纤激光器的最高功率达到15千瓦，而就在几年前还只有6千瓦。功率水平非常高，似乎正在接近极限值。然而，从纯技术角度来看，这种极限并不存在——现代光纤激光焊接系统的功率可超过100千瓦[1]。所以不仅仅是关于功率。目前的问题是激光束传输系统。功率从1到6千瓦的光纤切割头不能很好地应对超高功率激光的能量密度，许多制造商在功率超过6千瓦时面临头部耐久性的重大问题。

另一方面，只有那些在开发和研究方面投入大量资金、优化光纤束传输系统，并确保没有光学污染的光纤激光器制造商才能提供功率为8、10、12或15千瓦并保证生产工厂所必需的可靠性和运行时间的设备。然而，由于显而易见的原因，它们的机器比以较低功率运行的切割机贵得多。

因此，市场上提供的大多数系统的功率范围从1到6千瓦。

激光功率和材料类型

在选择光纤激光器时，其功率应与特定应用相匹配，即确定它将执行什么类型的工作和要处理的材料类型。激光切割机可用于切割、模切和雕刻各种材料，如：金属、铝、玻璃、木材、塑料、亚克力等多种材料。

除了金属板或部件的尺寸（它们必须适合切割机）外，要考虑的另一个参数是被切割材料的厚度和类型。这里适用的一般规则是，材料越厚、越密，切割所需的激光功率就越大。

材料厚度实际上是激光技术的唯一限制——光纤激光器在切割薄材料方面无与伦比。不幸的是，对于厚度超过25毫米的材料，应考虑另一种技术或购买功率大于6千瓦的机器。

作为粗略指南，可以假设功率为以下的激光切割机：

允许切割厚度为：

当然，这些数据可能因特定解决方案而异，因此，在购买所选激光切割机之前，最好联系其制造商。

我们还要记住，激光功率不仅影响被切割材料的厚度和切割过程的速度。高功率激光切割机还提供更好的切割过程质量和重复性，并允许忽略材料结构中的小偏差。

最后，选择具有特定功率的光纤激光器与企业的另一个基本，如果不是最重要的方面相关，那就是生产的盈利能力。

生产成本

通过选择高功率激光器，我们不仅获得更高的效率，还获得与设备本身的高价格和较高的运行成本相关的生产成本显著增加——功率翻倍会使激光器的运行成本增加20至30%。

然而，如果额外的功率允许显著减少切割过程并提高效率，这些成本可能并不那么重要，因为它们仍然只是固定成本的一小部分，固定成本包括：操作员工资、编程成本、基础设施成本、税收、设备折旧（租赁分期付款）、运输、一般和行政成本，当然还有原材料成本。

在大多数生产工厂中，这些支出远远超过激光器运行成本，因为，虽然购买激光切割机的成本很高，但当机器开始工作时，情况会发生根本性变化。激光切割的成本相对较低。

在选择激光切割机时，应选择一种不仅能满足当前生产需求，还能满足近期需求的设备。由于激光切割技术近年来发展非常迅速，有必要不仅研究市场供应并了解最新解决方案，还要与专家讨论任何疑问。这种方法将允许选择最佳设备，避免不必要的成本，更重要的是，增加公司的竞争优势。

考虑到激光功率和机器动态性，值得记住的是，更高的功率可以更快地切割，尤其是更厚的材料，更大的机器动态性可以提高工作效率，尤其是在薄材料的情况下。关于材料的装载和卸载，在这些操作期间不能进行生产。所以它们越快越好。

因此，在选择光纤切割机时，应该关注影响光纤激光效率的三个最重要因素——激光功率、机器动态性和材料装载/卸载操作的速度。而激光功率应该适当地与应用和处理的材料相匹配。

[1] https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-19-4667