激光切割 是一種自動熱切割方法，用于加工金屬、木材、中密度纖維板、膠合板、丙烯酸、塑料、織物、皮革和紙張。激光束由激光源（諧振器）產(chǎn)生，通過傳輸光纖或切割頭中的鏡子傳導(dǎo)，其中透鏡以非常高的功率將其聚焦在非常小的直徑上。聚焦的激光束與基材表面相遇并將其熔化以完成切割。有兩種類型的激光源：光纖激光器和 CO2 激光。激光切割用途極其廣泛。除了平面材料，管材和型材也可采用激光切割系統(tǒng)進(jìn)行切割。

光纖激光切割機

光纖激光器是以光纖作為激光增益介質(zhì)的固體激光器，由增益介質(zhì)、泵浦源和諧振腔組成。光纖激光器采用纖芯中摻雜稀土元素的有源光纖作為增益介質(zhì)，采用半導(dǎo)體激光器作為泵浦源，諧振腔一般由反射鏡、光纖端面、光纖環(huán)鏡或光纖光柵等組成。

光纖激光器按照時域特性可分為連續(xù)光纖激光器和脈沖光纖激光器；按照諧振腔結(jié)構(gòu)可分為線腔型、分布反饋型、環(huán)形腔型光纖激光器；按照增益光纖和泵浦方式的不同可分為單包層（纖芯泵浦）光纖激光器和雙包層（包層泵浦）光纖激光器。

CO2 激光切割機

A CO2 二氧化碳激光器是一種氣體激光器，使用混合氣體作為增益介質(zhì)，包括二氧化碳、氦氣、氮氣，可能還有一些氫氣、水蒸氣和氙氣。激光器由氣體放電電泵浦，可以使用直流電流、交流電流或射頻范圍。氮分子被放電電流激發(fā)到亞穩(wěn)態(tài)，然后在與氣體碰撞時將能量傳遞給它 CO2 分子。氦可以減少低能態(tài)粒子的數(shù)量，并可以帶走產(chǎn)生的熱量。

CO2 激光器通常輻射波長為10.6μm的光束，但在9-11μm周期內(nèi)（特別是9.6μm）還有其他輻射線。

Medium

CO2 激光器是利用氣體作為介質(zhì)產(chǎn)生激光束，通過鏡子傳輸光束。光纖激光器是通過二極管和光纜傳輸，多個二極管被泵浦產(chǎn)生激光束，然后通過光纜傳輸?shù)郊す馇懈铑^，而不是通過鏡子傳輸光束。

波長

CO2 激光是二氧化碳分子發(fā)出的波長為10.6μm的氣體激光束，而光纖激光是將Yb（鐿）化合物的晶體作為介質(zhì)置于光纖中，用激光束照射晶體而得到的波長為1.08μm的固體激光。由于兩種激光的物理特性不同，切割工藝也不同。

光電轉(zhuǎn)換效率

光纖激光切割機采用全固態(tài)數(shù)字模塊，單光纖激光器設(shè)計，光電轉(zhuǎn)換效率高于 CO2 激光切割時，各電源實際總利用率 CO2 激光切割機約8%~10%.總利用率約25%~30%，光纖激光切割系統(tǒng)總能耗比傳統(tǒng)切割系統(tǒng)降低3~5倍 CO2 激光切割系統(tǒng)，增幅超過86%。

投資成本

購買激光切割機的主要成本取決于激光發(fā)生器的品牌和功率，以及核心的光學(xué)元件。 CO2 激光切割機在全球的價格大約在2,600美元起，而低功率光纖激光切割機的價格從16,800美元起，而一些高功率激光器的價格則高達(dá)160,000美元。

維修費用

由于純度 CO2 氣體，腔體會被污染，需要定期清潔。鏡子需要維護(hù)和校準(zhǔn)，因此日常維護(hù)更加復(fù)雜。但光纖激光切割機無需維護(hù)，能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，對灰塵、振動、沖擊、濕度和溫度具有很高的耐受性。

應(yīng)用

不同的切割材料對不同激光波長的光吸收率不同。非金屬材料（如木材、織物、塑料、丙烯酸、紙張、皮革）對光纖激光器的吸收率較低，而 CO2 激光對金屬或非金屬材料的吸收率較高。光纖激光器僅適用于切割金屬材料，而 CO2 激光既可以切割金屬材料，也可以切割非金屬材料。