光纖雷射切割可以加工哪些材質？

光纖雷射主要應用於金屬材料加工。

常見材料包含：

  • 碳鋼
  • 鐵
  • 不鏽鋼
  • 鋁合金
  • 黃銅
  • 銅
  • 其他金屬材料

相較於傳統 CO₂ 雷射，光纖雷射對金屬加工，尤其是高反射金屬的應用具有較好的能源利用效率。

光纖雷射切割機適合哪些產業？
光纖雷射切割機非常適合應用於金屬加工、鋼鐵材料、家具、運動器材等各類需要將金屬材料當作主要加工工具或元件
  • 主要適用產業群：
    • 金屬與鋼鐵材料產業：大量不鏽鋼、鐵板、碳鋼與高反射有色金屬板材的裁切與鈑金代工。
    • 家具製造產業：金屬管材、家具金屬支架的成型與開孔。
    • 運動器材產業：跑步機、健身器材之金屬鋼管及板材零件的高速精準切割。
    • 一般機械與工具製造業：需要以雷射進行高精度工具零件打樣、切切加工的工業。

光纖雷射與 CO₂ 雷射哪一種比較好？

沒有絕對哪一種比較好，應依照加工材料及實際用途選擇。

  • 金屬加工：光纖雷射通常具有較高的加工效率及能源利用優勢。
  • 高反射金屬：現代光纖雷射技術對鋁、銅等材料的應用更加成熟。
  • 非金屬加工：CO₂ 雷射可應用於壓克力、木材、纖維等多種非金屬材料。


金屬加工選光纖可以減少能耗及成本(混和氣、大量的電)，非金屬加工因光纖能量無法吸收只能透過二氧化碳雷射做切割應用。

選擇雷射切割機時，應該選光纖雷射還是 CO₂ 雷射？

主要應根據加工材料、材料厚度、產品型態、加工速度及設備需求來評估。

如果主要加工碳鋼、不鏽鋼、鋁、銅等金屬材料，現今市場多以光纖雷射切割機為主要選擇；若有特殊材料或既有 CO₂ 雷射設備，則應依實際加工需求評估是否維持 CO₂ 系統。

皇科可依照客戶的材料、厚度、尺寸、產品形狀與加工需求，協助評估適合的雷射切割設備與功率，並提供機台銷售、設備升級及維修保養服務。

光纖雷射與 CO₂ 雷射除了發振原理不同，還有哪些差異？

除了雷射發振方式與波長不同，兩者在金屬吸收效率、光路結構、設備維護及加工應用上也有所不同。
 

比較項目 光纖雷射 CO₂ 雷射
增益介質 摻雜稀土元素光纖 CO₂ 等混合氣體
激發方式 二極體泵浦 電極放電
常見波長 約 1.06～1.08 μm 約 10.6 μm
光束傳輸 光纖傳輸 反射鏡光路
金屬吸收特性 多數金屬較佳 相對較低
主要應用 金屬板材、管材、精密金屬加工 非金屬材料及部分金屬加工

光纖雷射與 CO₂ 雷射的發振原理可以簡單理解嗎？

可以簡單理解為「固態光纖」與「氣體放電」兩種不同的雷射產生方式。

光纖雷射：
二極體雷射 → 激發光纖內稀土元素 → 產生受激輻射 → 形成雷射光 → 光纖傳輸 → QBH／切割頭 → 聚焦加工

CO₂ 雷射：
混合氣體 → 電極放電激發氣體分子 → 產生雷射光 → 共振腔反射鏡傳輸 → 聚焦光學系統 → 材料加工

簡單來說，光纖雷射是利用摻雜光纖作為增益介質產生雷射；CO₂ 雷射則是利用氣體放電激發氣體分子產生雷射。

為什麼光纖雷射比較適合現代金屬雷射切割？

關鍵之一是雷射波長不同，造成金屬材料對雷射能量的吸收率不同。

光纖雷射的波長約 1.06～1.08 μm，相較於 CO₂ 雷射約 10.6 μm 的波長，對多數金屬材料具有較佳的吸收特性，因此能有效將雷射能量作用於金屬材料，特別適合鋼板、不鏽鋼、鋁、銅及其他金屬材料的切割加工。

因此，光纖雷射目前廣泛應用於金屬板材切割、管材切割、精密金屬加工及高功率雷射切割。

光纖雷射與 CO₂ 雷射在發振原理上有什麼本質差別？

光纖雷射與 CO₂ 雷射最大的差異，在於「雷射增益介質」不同，因此產生雷射能量的方式與輸出波長也不同。

  • 光纖雷射：以摻雜稀土元素的光纖作為雷射增益介質，通常使用二極體雷射（Diode Laser）作為泵浦光源，將能量耦合進光纖，使光纖中的稀土離子受到激發並產生受激輻射，形成雷射光，再經由光纖傳輸至加工頭，透過聚焦鏡將雷射能量集中於材料表面進行切割、穿孔等加工。常見輸出波長約為 1.06～1.08 μm。
  • CO₂ 雷射：以 CO₂、N₂、He 等混合氣體作為雷射增益介質，透過放電使氣體分子受到激發，經由能階躍遷產生雷射光，再利用共振腔內的反射鏡進行雷射光的反射與傳輸，最後經由聚焦光學系統將能量集中於材料表面進行加工。CO₂ 雷射常見波長約為 10.6 μm。

CO₂ 雷射切割可以加工哪些材質?

CO₂ 雷射的加工材料範圍廣泛，除了部分金屬材料之外，也能應用於許多非金屬有機材料。

常見材料包含：

  • 壓克力
  • 木材
  • 纖維
  • 皮革
  • 部分塑膠及非金屬材料
  • 石英等特定材料

如果加工需求以非金屬材料為主，CO₂ 雷射仍具有良好的應用價值。