對于特定的激光切割應(yīng)用，制造商在選擇激光切割設(shè)備系統(tǒng)時越來越注重經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，使其生產(chǎn)線能實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、高可重復(fù)性加工，從而降低成本。目前在切割領(lǐng)域占主導(dǎo)地位的是CO2激光，隨著光纖激光器的技術(shù)成熟和飛速發(fā)展，其所具有的切割速度快、能量集中、電光轉(zhuǎn)化率高、加工柔性、性能穩(wěn)定等眾多優(yōu)點(diǎn)，將有望替代傳統(tǒng)的CO2激光切割機(jī)。

光纖激光切割優(yōu)勢

1、技術(shù)優(yōu)勢

光纖激光的波長為1070 nm，是CO2激光波長的1/10。圖1為金屬材料對不同波長激光的吸收率。可以看出，短波長的光纖激光更容易被金屬材料吸收。例如低碳鋼對CO2激光的吸收率不足10%，而對光纖激光的吸收率高達(dá)35%。這也使得光纖激光能夠切割如鋁、銅等高反射性材料。

為不同工業(yè)激光的光束質(zhì)量參數(shù)(BPP)與輸出功率的關(guān)系，BPP 值越小表明光束質(zhì)量越好。與其它激光相比，光纖激光具有更好的光束質(zhì)量（只在5~10kW范圍略遜于CO2激光）。光纖激光的低BPP值，使其在高亮度、細(xì)焦斑、長焦深、長焦距下能遠(yuǎn)距離工作，增強(qiáng)了其在材料加工中的適用性，提高了切割精度。同時光纖激光器在高輸出功率時也能傳輸高質(zhì)量光束，使它也能適用于由CO2激光所主導(dǎo)的厚板金屬切割。

2、效率優(yōu)勢

高光束質(zhì)量、高功率密度使光纖激光切割效率更高，可快速切割較薄材料以及更加有效地切割中等厚度材料。圖3為光纖激光與CO2激光切割不銹鋼薄板的速度對比，可以看出，薄板的光纖激光切割速度可達(dá)到同等功率CO2激光切割的2~3倍。IPG 2kW光纖激光切割系統(tǒng)切割0.5 mm碳鋼的速度可達(dá)40 m/min。切割6 mm厚的材料時，1.5kW光纖激光切割系統(tǒng)的切割速度相當(dāng)于3kW CO2激光切割系統(tǒng)的切割速度。光纖激光切割的高速度、高效率已得到大量研究報道的證實(shí)。

3、設(shè)備優(yōu)勢

傳統(tǒng)CO2激光切割機(jī)的光路完全依靠反射鏡傳播，體積較大，占用場地大，對機(jī)架和導(dǎo)軌要求極高，難以實(shí)現(xiàn)大幅面和多維切割。光纖激光通過光纖傳輸至激光頭，無需調(diào)整光路，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計變得非常簡單，切割系統(tǒng)更加緊湊。

光纖激光更重要的一個優(yōu)勢是加工柔性極高，可以加工任意圖形，亦可切割管材及其他異型材，能夠用于各種多維任意空間的加工，南通激光切割為三維激光切割技術(shù)在車身制造中的應(yīng)用提供了巨大的發(fā)展空間。光纖激光+工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。