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按工作介質(zhì)區(qū)分,激光器分為:氣體激光器、液體激光器、固體激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器等。
光纖激光器占工業(yè)激光器的份額比例從2009年的13.7%增長至2018年的51.5%,相較于固體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器等具備明顯的。
光纖激光器具有輸出激光光束質(zhì)量好、能量密度高、電光、使用方便、可加工材料范圍廣、綜合運行成本低等諸多優(yōu)勢。因此廣泛應(yīng)用于雕刻、打標(biāo)、切割、鉆孔、熔覆、焊接、表面處理、快速成形等材料加工領(lǐng)域,被譽為“第三代激光器”。
2018年光纖激光器占有率:美國IPG占比,為50.1%;第二名是國內(nèi)光纖激光器的銳科激光,占比17.8%。
根據(jù)OptechCulting的咨詢數(shù)據(jù)來看,高功率激光材料加工市場規(guī)模整體保持穩(wěn)步增長,預(yù)計增速維持在7%左右。
激光切割機各部分的作用如下:
1)操作臺:用于控制整個切割裝置的工作過程。
2)冷水機組:用于冷卻激光發(fā)生器。激光器是利用電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置,如CO2氣體激光器的轉(zhuǎn)換率一般為20%,剩余的能量就變換成熱量。冷卻水把多余的熱量帶走以保持激光發(fā)生器的正常工作。冷水機組還對機床外光路反射鏡和聚焦鏡進行冷卻,以保證穩(wěn)定的光束傳輸質(zhì)量,并有效防止鏡片溫度過高而導(dǎo)致變形或炸裂。
3)氣瓶:包括激光切割機工作介質(zhì)氣瓶和輔助氣瓶,用于補充激光震蕩的工業(yè)氣體和供給切用輔助氣體。
4)空壓機、儲氣罐:提供和存儲壓縮空氣。
5)空氣冷卻干燥機、過濾器:用于向激光發(fā)生器和光束通路供給潔凈的干燥空氣,以保持通路和反射鏡的正常工作。
6)抽風(fēng)除塵機:抽出加工時產(chǎn)生的和粉塵,并進行過濾處理,使廢氣排放符合環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)。
7)排渣機:排除加工時產(chǎn)生的邊角余料和廢料等。
二、 激光切割設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)形式
機械結(jié)構(gòu)形式指機器設(shè)備的主體部分的機械結(jié)構(gòu)所具有的特點。如懸臂式、龍門式等。
懸臂式結(jié)構(gòu)
如圖1所示,有一橫梁,其一端懸空,一端通過直線導(dǎo)軌,聯(lián)結(jié)于機器的底座上,并被驅(qū)動。具有這種特點的機械結(jié)構(gòu),為懸臂式結(jié)構(gòu)。機器的Y軸(也可能是其他軸)和Z軸安裝于懸臂梁上。整個懸臂梁沿底座上的X軸運動,Z軸可沿垂直于X軸的Y軸運動。這種機器的光路是飛行光路。