《光纤激光切割技术》课件.ppt

光纤激光切割技术欢迎参加光纤激光切割技术专题讲座。本次讲座将深入探讨这一先进制造技术的工作原理、应用领域以及发展趋势。作为现代制造业的核心技术之一，光纤激光切割正在革新多个工业领域的生产方式。我们将从基础原理出发，逐步深入技术细节，并通过实际案例分析帮助大家全面了解这一技术的应用价值和未来发展方向。希望本次讲座能够为您提供有关光纤激光切割技术的宝贵知识和实用见解。

目录第一部分：光纤激光切割技术简介基本概念、工作原理、设备组成与技术特点第二部分：光纤激光切割技术的优势精度、速度、成本与环保等方面的技术优势第三至十部分设备类型、应用领域、工艺参数、质量控制、操作维护、发展趋势、案例分析及选购指南本讲座共分为十个主要部分，涵盖从基础知识到高级应用的全面内容。我们将通过理论讲解与实际案例相结合的方式，帮助大家系统掌握光纤激光切割技术的各个方面。

第一部分：光纤激光切割技术简介前沿制造技术代表现代精密加工的尖端技术高精度高效率微米级精度与高速加工能力工业应用广泛覆盖多个制造领域的核心工艺光纤激光切割技术是当代制造业中最具革命性的加工方法之一，它利用高能量密度的激光束实现对材料的精确切割。作为一种非接触式加工技术，它具有精度高、速度快、适用性广等显著优势。在接下来的章节中，我们将详细介绍这一技术的基本原理、设备构成以及与传统切割方法的比较，帮助大家建立对光纤激光切割技术的全面认识。

什么是光纤激光切割？激光产生通过稀土元素掺杂的光纤产生高能激光光束传输通过光纤实现激光能量的灵活高效传输聚焦切割将激光聚焦于材料表面实现高精度切割光纤激光切割是一种利用光纤激光器产生的高能激光束，通过计算机数控系统精确控制，对金属或非金属材料进行切割的先进加工技术。其核心是采用掺杂稀土元素的特殊光纤作为激光介质，能够产生波长约为1064nm的近红外激光。这种技术结合了精密光学系统和计算机控制技术，使激光束能够精确聚焦到极小的光斑上，形成极高的能量密度，从而实现对各种材料的高效、精准切割。

光纤激光切割的工作原理激光生成阶段在掺杂稀土元素（通常是镱）的光纤中，通过泵浦源提供能量，激发出高能量、高品质的激光束传输聚焦阶段激光通过光纤传输到切割头，经过聚焦镜组将光束聚焦成微小光斑，能量密度达到10^6-10^8W/cm2材料切割阶段高能量密度激光照射材料表面，使材料迅速熔化或气化，同时辅助气体吹走熔融物，形成切缝光纤激光切割实质上是一种热加工过程，激光束作为高度集中的能量源，能够在极短时间内使材料达到熔点或沸点。在切割过程中，计算机控制系统根据预设的轨迹精确移动切割头或工作台，实现复杂图形的精准切割。

光纤激光切割机的主要组成部分光纤激光器系统的心脏，负责产生高能量密度激光光束光学系统包括准直镜、聚焦镜等，控制激光传输和聚焦数控系统控制切割路径、速度和功率等参数工作台支撑工件并可实现精确移动辅助气体系统提供切割所需的辅助气体，如氧气、氮气等冷却系统维持激光器和其他部件的适宜工作温度现代光纤激光切割机还配备了自动上下料系统、切割头防撞保护装置、烟尘收集系统等辅助设备，提高了设备的自动化程度和工作环境质量。各组件之间的协调工作，使得整个系统能够实现高精度、高效率的切割加工。

光纤激光器的特点高光束质量光纤激光器产生的激光束具有极高的光束质量（M2接近1），可实现更小的聚焦光斑，获得更高的能量密度和更精确的切割效果。高电光转换效率光纤激光器的电光转换效率可达25%-30%，远高于CO?激光器（约10%）和YAG激光器（约3%），大幅降低能源消耗。长使用寿命光纤激光器结构简单、稳定性高，核心部件的使用寿命可达100,000小时以上，维护成本低，停机时间少。光纤传输便利激光能通过柔性光纤传输，无需复杂的反射镜系统，减少了能量损失，简化了系统结构，提高了系统灵活性。此外，光纤激光器体积小、重量轻，更易于集成到各种设备中。它不需要预热时间，启动即可全功率工作，适应性强，可加工多种材料。这些特点使光纤激光器在工业切割领域展现出显著的技术优势。

光纤激光切割与传统切割方法的比较比较方面光纤激光切割CO?激光切割等离子切割水射流切割切割精度±0.05mm±0.1mm±0.5mm±0.1mm切割厚度≤30mm≤25mm≤150mm≤200mm切割速度非常快快中等慢热影响区极小小大无能耗低中高高运营成本低中高高与传统的机械切割方法相比，光纤激光切割无接触、无机械变形，可实现复杂轮廓切割；与其他热切割方法相比，它具有更高的精度、更快的速度和更小的热影响区。特别是在薄板加工领域，光纤激光切割展现出明显的综合优势。

第二部分：光纤激光切割技术的优势±0.05mm切割精度实现微米级加工精度60m/min最高切割速度薄板材料切割效率高30%能源效率比传统激光更高的转换率80%运营成本降低相较于C