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CO2激光技術(shù)的發(fā)展

      CO2激光器的一個重要進(jìn)展是使用N2和CO2混合氣體作為介質(zhì)。1964年Le和Sommaire[3]發(fā)現(xiàn)使用N2可以使CO2激光器獲得較高的輸出功率和效率。加入N2氣體后，N2分子和CO2分子發(fā)生第二類碰撞時，處于基態(tài)的N2分子將其振動能量傳遞給基態(tài)的CO2分子。加入N2分子后，激光的輸出功率從1mW提高到11.9W, 光電裝換效率也提高到3%。CO2激光器的另一個重要進(jìn)展是在N2和CO2混合氣體加入He。He的作用是使氣體冷卻和放電中的電子能量分布保持在一個合理的范圍之內(nèi)，以便更加有效的激發(fā)CO2分子。

CO2激光切割機(jī)的加工成形樣品（不銹鋼材料20mm）

加工品質(zhì)是難以將其數(shù)值化的項(xiàng)目之一，所以很多客戶在選擇激光切割機(jī)時不怎么重視。但是，前面所講的浮渣問題就是有關(guān)加工品質(zhì)的問題。采用光纖激光切割機(jī)即使速度變快，成本控制得很低，激光切割加工之后，要是需要進(jìn)行去除浮渣等后道工序的話，總的加工成本與用CO2激光切割機(jī)加工出來的成本差不多。意思是說，大家需要更加重視激光切割切割機(jī)的加工品質(zhì)。

雖然我用光纖激光和CO2激光的概念進(jìn)行了比較，但是實(shí)際在選擇激光切割機(jī)時，只要做這樣的比較就可以了嗎？光纖和CO2的概念，始終是激光切割機(jī)的構(gòu)成要素——發(fā)振器的比較。激光切割機(jī)的構(gòu)成系統(tǒng)中還有叫X、Y、Z的驅(qū)動軸，這個驅(qū)動軸的運(yùn)動性能和控制性能也是一個很大的構(gòu)成要素。

光纖激光的光電轉(zhuǎn)化率高達(dá)25%以上，而CO2激光的光電轉(zhuǎn)化率只有10%左右，在電費(fèi)消耗、配套冷卻系統(tǒng)等方面光纖激光的優(yōu)勢相當(dāng)明顯，要是光纖激光的生產(chǎn)廠家更多一些，價格再合適一點(diǎn)，并解決了厚板切割工藝，CO2激光受到的威脅將會是巨大的。不過，光纖激光作為一種新興的激光技術(shù)，普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如CO2激光，其穩(wěn)定可靠性、售后服務(wù)的便利性還有待市場的長期觀察。

根據(jù)國際安全標(biāo)準(zhǔn)，激光危害等級分4級，CO2激光屬于危害的一級，而光纖激光由于波長短對人體由于是眼睛的傷害大，屬于危害一級，出于安全考慮，光纖激光加工需要全封閉的環(huán)境。

激光應(yīng)用的方向應(yīng)該是高功率的CO2激光應(yīng)用在更穩(wěn)定、更大幅面、更快速的機(jī)床上。針對2mm以下的曲面加工，光纖激光則是更有優(yōu)勢。