生活离不开工业，工业离不开激光焊接
哪种工业工艺更好，光纤激光器还是CO2激光器？
这两种激光器有哪些优点和缺点？
光纤激光器可以取代CO2激光器吗？
澄清这个看似简单的问题可能并不容易。
由光纤激光器（以下称为光纤激光器）产生的激光波长为1.06μm，由CO2激光器（以下称为CO2激光器）产生的激光波长为10.6μm，这是红外光和可以被材料吸收并应用于工业材料加工。
切割头切割技术是目前使用最广泛的激光头工业加工技术。为方便起见，除非另有说明，否则本文的讨论基于激光切割头切割。
两种激光器的优缺点
作为用户，首先必须了解光纤激光器和CO2激光器的死点。
所谓的死孔是切割的盲区。避免死角后，选择适合您需求的死角。
光纤激光器的死孔
光纤激光器不能切割非金属，包括木材，塑料，皮革，棉和亚麻织物。如果要加工的工件材料是非金属的，则只能拒绝光纤激光器，而不能拒绝CO2激光器。
汽车内饰主要由非金属材料制成。高精度机器人CO2激光加工系统用于切割其空间曲面。这种处理系统需要解决机器人各关节之间激光束传输的问题。
光纤激光器不能切割表面有涂层的材料，如普通涂层不锈钢，防锈涂层专用钢板等。有些用户对此并不够重视并选择了光纤激光器，因此不得不切割不锈钢和用普通薄膜涂上它。如果要使用特殊的光纤激光涂层，成本会增加。
CO2激光器的死孔
CO2激光不能切割铜，包括黄铜和红铜。如果要切割铜，只有光纤激光器是合格的。
对于CO2激光，铜是一种高反射材料，激光几乎全反射但不被吸收。反射光返回激光器，造成损坏。
CO2激光对铝合金的反射率也很高。安装背反射隔离器可有效保护CO2激光器，从而安全地切割铝合金。
我们将让两台激光器在运营成本，切割速度，穿孔效率和截面质量方面展开竞争。
运营成本
这里，为了方便地比较两个激光器之间的成本差异，仅计算功率，消耗品和介质气体的成本。这三个部分的成本是不同的。人工，折旧，工地，切割气体和其他两种激光器的成本相同，因此不计算。
两种类型的激光器都需要大量功率，但在以下方面有所不同：
另外，由于效率不同，两个激光器产生的热量不同，水冷却器所需的规格（冷却能力）也不同。光纤激光器所需的水冷却器的功耗为13kW，CO2激光器所需的水冷却器的功耗为18kW。根据电价1元/度和70％负荷率，成本分别为9元/小时和12.8元/小时。
在日常使用过程中，使用光纤激光器（以下称为光纤切割机）的切割机需要消耗诸如聚焦镜，陶瓷体，喷嘴，保护镜等材料，并且成本约为3元/小时。
另外，根据过去4年的统计，激光模块和扩束器有其使用寿命，因此产生的成本分别约为4元/小时和1元/小时（具体来说，ROFIN纤维的最小单位）激光）和半导体模块需要更换，成本约为1元/小时。
使用CO2激光器的切割机（以下称为CO2切割机）需要消耗诸如聚焦镜，陶瓷体，喷嘴，镜子等材料，并且它们的成本约为每小时2.5元。
光纤激光器不需要介电气体; CO2激光器需要中等气体来产生激光，成本约为1元/小时。
此外，CO2激光器每3000小时进行一次例行检查，每6000小时进行一次深入检查，结果约为2元/小时的成本。
典型的光纤激光应用系统
综上所述，光纤激光器的使用成本约为24元/小时，而CO2激光器的使用成本约为38.3元/小时，相差14.3元/小时。根据每天使用10小时，每日费用差为143元。
使用这两种激光器的成本差异在市场上有些夸大。
顺便提及，光纤激光器的传输介质是光纤，并且光束被封闭在光纤中并“以曲线行进”并且不受外部环境的影响。 CO2激光传输介质是空气并沿直线传播。反射器改变其传输方向，很容易受到外部环境的影响。可能需要保持这些反射器以略微增加使用成本。
切割速度快
切割速度，穿孔效率和截面质量构成激光切割效率，这是评估激光（机器）的综合指标。
光纤激光器在切割薄板方面具有优势，特别是厚度小于3毫米的薄板。与CO2激光器相比，最大切割速度比可以达到4：1。6mm是两种激光器交换优势的临界厚度。
穿孔效率
在切割工件之前，激光束必须穿透工件。光纤激光器的穿孔时间明显长于CO2。
以3kW光纤激光器和CO2激光器为例。对于厚度为8mm的碳钢，后者比前者小1秒。在10毫米，后者不到2秒;随着厚度的增加，CO2激光在穿孔方面具有越来越明显的优势。
根据每天2000次和每次穿孔3秒的时间差，每日穿孔时间差为6000秒，约为1.7小时。
由于其高穿孔效率，CO2激光器可以将机器的使用时间缩短1.7小时。即使使用更保守的数据，包括人工（30元/小时），设备折旧（25元/小时）和现场（2元/小时），节省的成本是（CO2激光）：1.7倍（30 + 25 + 2 + 38.3）= 162（元）
截面质量通常指粗糙度（平滑度）和垂直度
当切割厚度小于3mm的钢板时，光纤激光切割的横截面质量（粗糙度和垂直度）略低于CO2的横截面质量。随着厚度的增加，横截面质量的差异变得越来越明显。
对于厚度≥3mm的不锈钢，用光纤激光切割的部分是磨砂的，而CO2是明亮的。
对于厚度为16mm的碳钢，光纤激光切割部分的垂直度远低于CO2的垂直度，前者为0.4~0.5mm，后者可达0.1mm。
另外，碳钢板对光纤激光能量的吸收率高，这在切割小孔（孔径≤板厚）和切割质量差时是一个缺点。
顺便提一下，激光切割的精度与使用哪种激光头无关，而与机器定位精度，重复定位精度和狭缝宽度的一致性无关。光纤激光切割狭缝狭窄，CO2切口稍宽。然而，狭缝的宽度不会影响部件的精度，因为狭缝宽度可以通过狭缝补偿功能来抵消。
哪个更好，光纤激光器或CO2激光器
有了上述数据，就不难得出合理的结论并做出合理的选择。
一般来说，我们不能说光纤激光器是好的，也不能说二氧化碳激光器是好的。分析和判断应根据具体应用进行。
我们可以看到，当面对特定的应用要求时，光纤激光器和CO2激光器各有利弊。目前和未来，光纤激光器和CO2激光器不能相互替代，但只能相互共存和相互补充。径向极化CO2激光器的技术进步值得注意，可以减少切割薄板时光纤激光器之间的间隙。