光纤与 Nd:YAG 激光切割机 - 哪个更好？
光纤激光切割机
光纤激光切割机是一种利用添加稀土元素的玻璃纤维作为增益介质，对金属板材、金属管材、型材进行激光切割的自动化切割工具。光纤 激光切割机 广泛应用于机械制造、钣金制造、电子电路、纺织服装、皮鞋箱包、汽车配件、五金工具、医疗器械、数码产品、仪器仪表、金银珠宝、工艺礼品等行业。
优点
• 光纤激光器具有免维护、寿命长、高稳定性、高精度、高速度、切割质量高、能耗低、环保等特点。
• 光纤激光束由整体柔性介质产生和引导，从而可以更好、更轻松地将激光束传送到目标位置。
• 与其他不同类型的激光器相比，光纤激光器提供更高的输出功率。
• 基于光纤的激光器提供高光增益并且有效区域超过几公里。
• 光纤具有较高的表面体积比，能够实现高效冷却的连续千瓦级功率输出。
• 光纤的波导减少了由于热问题引起的光路失真。
• 光纤激光器比固体或气体激光器（具有相同的功率输出）相对更紧凑，并能产生衍射极限的高质量激光束。
• 光纤激光器具有振动稳定性、耐高温性、使用寿命长等特点，且成本较低。
缺点
• 它通常仅限于金属制造领域，并且不太可能在非金属切割方面产生影响。
• 光纤激光器的成本相对较高。
• 光纤材质容易断裂。
• 由于光纤芯较细，与其他类型的激光器相比，单脉冲能量非常小。
YAG激光切割机
YAG激光切割机是以钇铝石榴石晶体为原料的固体激光切割系统，钇铝石榴石的化学式为Y3Al5O15，简称YAG。与其他固体激光器一样，YAG激光器的基本组成部件有工作物质、泵浦源和谐振腔。
由于在晶体中掺杂的激活离子种类不同、泵浦源及泵浦方式不同、所用谐振腔结构不同以及所采用的功能结构器件不同，YAG激光器可分为很多种。按输出波形分为连续波、重频和脉冲YAG激光器；按激光波长分为1.06μm、倍频、拉曼频移和可调谐YAG激光器；按掺杂不同可分为Nd：YAG激光器和掺Ho、Tm、Er的YAG激光器；按晶体形状分为棒状和板条状YAG激光器；按输出功率不同可分为大功率、中功率、小功率YAG激光器等。
YAG激光切割机将波长为1.06μm的脉冲激光束进行扩束、反射、聚焦，辐射加热材料表面，表面热量通过热传导向内部扩散，宽度、能量、峰值功率、重复频率等参数使材料瞬间熔化、气化，通过数字控制器系统实现预定轨迹的切割。
优点
• YAG激光切割机光束质量好、效率高、成本低、稳定、安全、精确、可靠性高，是一种理想的精密、高效的柔性切割工具。
• 切削速度快、效率高、经济效益好，直边切缝小，切削面光洁，可获得大的深径比和深宽比。热变形极小，可在硬、脆、软等各种材料上加工。切削时无刀具磨损和更换问题，不需机械改变，易于实现自动化，可在特殊条件下实现加工。泵效率高，可达约 20%.随着效率的提高，激光介质的热负荷减小，因此光束质量大大提高。寿命长，可靠性高，体积小，重量轻，适合小型化应用。
缺点
• 光电转换效率低，使用成本高；
• YAG激光棒在工作过程中存在内部温度梯度，会引起热应力和热透镜效应，限制了YAG激光器平均功率和光束质量的进一步提高；
• YAG激光器的维护比较麻烦，结构比较复杂，并且成本也比较高。
• 结构复杂，电源体积较大，需要光路才能工作。
光纤 VS Nd: YAG 激光切割机
光纤激光器和 Nd: YAG 激光切割机之间的选择取决于您的需求和所加工的材料，因为每种技术都具有各自的优点和缺点，因此适合特定用途。下面详细介绍了它们之间的区别，有助于您了解哪种技术最适合该任务。
光纤激光器是现代发展成果，其特点是效率高、速度快、维护成本低。光纤激光器在切割钢、铝和铜等金属时效果特别好。因此，它成为金属加工工业的宠儿。光纤激光器使用寿命更长、运行成本更低，最适合连续使用和高产量环境。
相比之下，Nd:YAG 激光器可处理的材料范围更广，甚至包括塑料和陶瓷等一些非金属。因此，它们适合于需要极高细节度和高质量操作，例如植入物、仪器和一些航空航天硬件。然而，它们需要定期维护，因为闪光灯是消耗品，而且与光纤激光器相比，其能量输出较低。
以下是并排比较以突出主要差异：
| 专栏 | 光纤激光 | Nd:YAG 激光 |
|---|---|---|
| 激光介质 | 光纤 | 晶体 (Nd:YAG) |
| 效率 | 高能效 | 效率适中 |
| 应用 | 金属：钢、铝、铜、黄铜 | 金属、塑料、陶瓷 |
| 平台精度 | 高，特别适用于金属切削 | 非常适合复杂的细节 |
| 速度 | 速度更快，尤其适用于薄至中等厚度的金属 | 速度较慢，适合精确任务 |
| 寿命 | 〜100,000小时 | 闪光灯磨损导致寿命缩短 |
| 维护 | 需要更换的零件很少，很少 | 高、闪光灯需要定期更换 |
| 成本 | 前期成本较高，运营成本较低 | 前期费用较低，后期维护费用较高 |
| Footprint | 紧凑、现代的设计 | 更大、更传统的设置 |
光纤激光器是专注于高速金属加工和成本效益的行业的理想选择，例如汽车和制造车间。相比之下，Nd：YAG 激光器是精度和材料多功能性至关重要的专业领域的首选。
哪个更适合你？
选择光纤激光器还是 Nd: YAG 激光切割机取决于您的具体需求、材料和优先事项。两种机器在不同领域各有优势，因此了解您的需求将有助于您做出正确的选择。
如果符合以下情况，请选择光纤激光器：
• 您主要使用钢、铝、铜或黄铜等金属。
• 速度和效率对于您的项目至关重要。光纤激光器切割较薄的金属速度更快，能耗更低。
• 您需要一台维护成本低、停机时间短的机器。光纤激光器更可靠，使用寿命更长（约 100,000 小时）。
• 您需要一台紧凑的机器来实现节省空间的设置。
如果出现以下情况，请选择 Nd：YAG 激光：
• 您的项目涉及金属、陶瓷或塑料上的复杂细节或微切割。
• 精准是您的首要任务，尤其是对于医疗设备或航空航天等行业。
• 您需要多功能性来加工除金属以外的其他材料。
• 您愿意投资进行定期维护，并且不需要频繁、连续地使用机器。
光纤激光器更适合工业金属加工和高速生产，而 Nd:YAG 激光器则非常适合需要多功能性的专业、精细任务。请仔细评估您的项目需求，以做出最佳选择。
如何根据您的需求选择合适的激光切割机
出于效率、精度和长期价值的原因，正确选择激光切割机对于您的项目至关重要。无论是在光纤激光器和 Nd: YAG 激光器之间进行选择，正确了解您的需求和优先事项都会指导您做出最佳投资。您可以这样决定：
• 材料考虑：光纤激光器在钢、铝和铜等金属上效果非常好。但是，当您通常处理塑料、陶瓷和所有其他非金属材料时，您应该选择 Nd: YAG 激光器。
• 考虑范围和速度：就连续生产中高速运行作业而言，没有什么比光纤激光器更胜一筹。如果需要复杂的细节和一次性的高精度，Nd：YAG 激光器是最佳选择。
• 评估维护与预算：由于维护和运营成本低，光纤激光器往往更具成本效益。Nd：YAG 激光器的前期成本要低得多，但需要定期维护，包括更换闪光灯。
• 考虑工作空间和尺寸：由于光纤激光器结构紧凑，因此它们更节省空间，而 Nd：YAG 机器通常尺寸较大。
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