近幾年來,萬瓦激光切割機熱度持續(xù)高漲,隨著我國高鐵、船舶、石油化工及航空航天等領域的高速發(fā)展以及激光切割技術的不斷突破,高功率、大幅面、高速切割、超厚板切割、亮面切割、切口垂直度高等要求逐漸變成了萬瓦激光切割機的發(fā)展方向。
萬瓦激光切割機關鍵在于“萬瓦”字眼,其光路系統(tǒng)主要由萬瓦激光器、傳輸光纖、激光頭三部分構成。要想使萬瓦激光切割機具備穩(wěn)定的切割效果,首先必須要具備穩(wěn)定、強悍的激光光源,這種光源來自于激光器。
萬瓦激光切割機的激光器都屬于連續(xù)激光器種類,而連續(xù)激光器又分為單模(塊)激光器和多模(塊)激光器,以國內(nèi)某知名的激光器生產(chǎn)廠商為例,其單模連續(xù)激光器功率可達到6000W,是目前國內(nèi)單模連續(xù)激光器可達到的輸出功率最高水平。當激光器內(nèi)部只有一個泵浦模塊時,就稱之為單模激光器,也就是說6000W淡漠連續(xù)激光器內(nèi)部只含有一個泵浦模塊。
現(xiàn)在超大功率連續(xù)激光器尤其是萬瓦激光切割機,其配備的國內(nèi)激光器都是多模連續(xù)激光器,一般來說,高功率多模連續(xù)激光器都是通過合束器將低功率單模連續(xù)激光器(也就是單個泵浦模塊)光源耦合而成。例如,12000W萬瓦激光切割機的多模連續(xù)激光器就可以使用兩個6000W泵浦模塊耦合而成。一個多模塊連續(xù)激光器使用的單個泵浦模塊越少可靠性越高,模塊越多線路越復雜,損壞率越高。
相對國外高功率激光器來說,我國萬瓦激光器還是以多模連續(xù)為主,而國外優(yōu)秀的高功率激光器單模輸出已實現(xiàn)******20 kW,多模輸出******可達 500 kW的技術水平,我國高功率激光器生產(chǎn)技術水平有待提高。
一般來說,單模塊連續(xù)激光器光束質(zhì)量比多模塊連續(xù)激光器好,單模連續(xù)激光器在切割中薄板材上的性能得天獨厚,但是厚板材切割能力不濟;相反的,光束質(zhì)量差的激光器切割厚板材性能要優(yōu)于光束質(zhì)量好的激光器。所以,為了彌補單模激光器切割厚板材性能的不足,采用技術革新——平頂環(huán)形光輸出,削弱了焦點能量聚集,加強光環(huán)能量。這樣通過單模連續(xù)激光器耦合之后的萬瓦激光切割機在超厚板切割上具有了更好的切割效果和切割速度。