激光技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)無(wú)處不在。從汽車(chē)制造、動(dòng)力電池、到手機(jī)制造、航空航天、醫(yī)療器械乃至國(guó)防軍事等幾乎我們能想到的所有領(lǐng)域，都活躍著激光器的身影 。而且對(duì)很多行業(yè)而言，激光技術(shù)已經(jīng)成為一種不可或缺的支撐技術(shù)。

智能制造的核心之一是光電技術(shù)，而光電技術(shù)的核心之一正是激光器。激光器作為眾多激光設(shè)備的核心，其重要性不言而喻。

以激光切割機(jī)為例：從激光器發(fā)射出的激光，經(jīng)光路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn)，同時(shí)與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著光束與工件相對(duì)位置的移動(dòng)，***終使材料形成切縫，從而達(dá)到切割的目的。激光器的選擇從根本上決定了加工對(duì)象和加工狀況。

按增益介質(zhì)來(lái)分類(lèi)，如今市面上占有率較高的三種工業(yè)用激光器是：固體激光器、CO2激光器、光纖激光器。

固體激光器

固體激光器使用固體激光材料作為工作介質(zhì)。此種工作物質(zhì)通過(guò)燈、半導(dǎo)體激光器陣列、其他激光器光照泵浦得到激發(fā)。其中***常用的是YAG固體激光器。

TruDiode optical arrangement

從加工角度來(lái)看：

YAG固體激光器能切割CO2和光纖不能切割的各類(lèi)高反材料，如鋁，銅等。但都是小功率，只能應(yīng)用于8mm以下的薄板。切割效率比光纖切割差很多，比較慢。占地較小，節(jié)約空間。

從維護(hù)成本角度來(lái)看：

YAG固體激光器作為發(fā)展了多年的激光器，價(jià)格也較為便宜。但光電轉(zhuǎn)換效率僅有3%。

CO2激光器

以CO2氣體作為工作介質(zhì)的氣體激光器。其波長(zhǎng)約10.6 μm（紅外線），是重要的工業(yè)激光。

從加工角度來(lái)看：

CO2激光切割機(jī)切割范圍較廣，能切割較厚的金屬板材，對(duì)于非金屬材料，如亞克力、PVC、木質(zhì)材料等也可以切割。切割斷面質(zhì)量好，較為光滑。加工厚板時(shí)切割速度較慢。

CO2 lasers

從維護(hù)成本角度來(lái)看：

CO2激光切割機(jī)加工維護(hù)成本較高，不僅前鏡尾鏡價(jià)格昂貴，而且渦輪機(jī)軸承的壽命只有8000小時(shí)，更換費(fèi)用更是達(dá)到8萬(wàn)元每對(duì)。光電轉(zhuǎn)換效率只有10%左右。CO2激光切割機(jī)的激光器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)起來(lái)不方便、操作要求高。

光纖激光器

光纖激光器是指用摻稀土元素的玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器。光纖是以SiO2為基質(zhì)材料拉成的玻璃實(shí)體纖維，其導(dǎo)光原理是利用光的全反射。

其應(yīng)用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、汽車(chē)制造、激光雕刻激光打標(biāo)激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接（銅焊、淬水、包層以及深度焊接）、軍事國(guó)防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)，作為其他激光器的泵浦源等等。

fiber lasers

從加工角度來(lái)看：

光纖激光切割機(jī)能切割各類(lèi)金屬板材，在薄板切割時(shí)，速度是CO2激光切割機(jī)的2～3倍，斷面質(zhì)量光滑，隨功率的提高，可以切割更厚的板材。光束質(zhì)量?jī)?yōu)良，焦點(diǎn)光斑直徑微小，可進(jìn)行精密加工。適宜柔性加工。

從維護(hù)成本角度來(lái)看：

光纖激光切割機(jī)維護(hù)成本低，光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%。光纖激光切割機(jī)具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，能夠勝任惡劣的工作環(huán)境。

光纖激光器的迅猛發(fā)展，正在不斷蠶食著CO2激光器的市場(chǎng)份額，特別是在金屬加工領(lǐng)域，幾年之間，CO2激光器的主力軍地位已不復(fù)存在。

但不可否認(rèn)的是，市場(chǎng)上依然有很多應(yīng)用是其他類(lèi)型的激光器所不能勝任的，只能使用CO2激光器。CO2激光器本身獨(dú)特的波長(zhǎng)，使它成為加工一些非金屬材料的不二選擇，比如飲料瓶上生產(chǎn)日期等信息的打碼。另外，在厚板切割領(lǐng)域，CO2激光器仍具有一定優(yōu)勢(shì)。

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