从科幻电影走向现实,激光也是生产力——激光雕刻设备!

导读:
随着科技的发展,以前许多只存在于科幻电影中的技术也慢慢称为了现实,激光技术就是其中之一,近年来,激光雕刻机逐渐出现在人们的视野当中,但是对于这一神奇的技术,是不是大家都还很陌生呢,小编会在这篇文章里详细介绍激光雕刻的知识。

朋友,激光雕刻了解一下。

随着科技的发展,以前许多只存在于科幻电影中的技术也慢慢称为了现实,激光技术就是其中之一,近年来,激光雕刻机逐渐出现在人们的视野当中,但是对于这一神奇的技术,是不是大家都还很陌生呢,小编会在这篇文章里详细介绍激光雕刻的知识。

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激光雕刻是什么

原理

激光雕刻技术是利用高功率密度的激光束照射被切割材料,使材料快速加温导致材料燃烧或瞬间汽化形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的切缝,完成对材料的切割。

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材料

激光雕刻的材料范围十分广泛,如有机玻璃、塑料、双色板、玻璃、竹木、泡沫塑料、布料、皮革、橡胶板、石材、人造石 PVC板、双色板、木制品、金属板、石材、水晶、可丽耐、纸张、双色板、氧化铝、皮革、树脂、喷塑金属等。而在家具行业,则主要运用于木材的雕刻或切割。

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激光设备类型

分类

激光加工类别机器的主要分类有:激光雕刻机,激光切割机,激光打标机。

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而雕刻机与切割机多为一体,其主要为加工时功率不同所产生的不同切割厚度效果。激光打标机是用激光束使表层物质的蒸发露出深层物质,导致表层物质的化学变化物理变化而刻出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图形、文字,同时其还可连接ERP系统。

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激光又分为平板激光设备和振镜激光设备。

平板激光设备

平板激光设备和振镜激光设备的不同之处在于激光束移动切割的方式。在平板激光设备中,激光束即激光头是直接移动进行切割的。光路系统固定安装在设备机壳中。设备越大,加工区域就越大。

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振镜激光设备

在振镜激光系统中,是将激光束通过镜片的反射来进行激光位置移动来切割的。镜片通过电机驱动。由于几乎没有任何物理部件需要被加速,因此,激光束可以以极高速度、极高精准度和可重复性照射到加工工件上。通常激光打标机采用振镜式设备,而打标区域的大小由光学元件的反射角和焦距决定。

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激光雕刻加工形式

而激光雕刻机的加工形式分为点阵式加工与矢量式加工。

点阵图

点阵图是由像素点组成的,逐行、逐点地通过激光对其进行雕刻加工,和喷墨打印机打印的打印方式一致,不同点在于,打印过程是往材料表面喷油墨,而激光雕刻加工过程是一个像素一个像素地从材料表面进行剥除,这是一个双向加工过程,由两个方向交替进行激光雕刻加工过程。

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▲点阵式与打印机类似,逐行进行雕刻


矢量图

矢量图激光雕刻加工模式通常是指“画线”加工过程,被加工的矢量图是由矢量组成(线条及几何曲线),在图形中是极细的线,当由图形处理软件发送至卓泰克激光加工应用软件时,轮廓线条将进行矢量化的激光雕刻,激光根据线条结构逐个结构地进行雕刻加工。

在矢量激光雕刻加工过程中,激光设备的两个运动轴是同步运动的,因此,相比于点阵式的激光雕刻加工,运动速度较慢。

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▲矢量式则主要根据线条走向进行雕刻

类型及加工原理

现在常用的激光类型分为CO2激光器、光纤激光器和晶体激光器。三种价格不同,切割的材料范围也不同。

CO2激光器

CO2激光设备属于气体激光器。主要适用于加工非金属材料和大多数塑料。CO2激光设备拥有相对较高的效率,并拥有出色的光束质量。使用最广泛的激光设备之一。适用于木材、亚克力、玻璃、纸张、纺织品、塑料、箔片和薄膜。

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光纤激光器

光纤激光器属于固态激光器。其强度是具有相同平均功率的CO2激光设备的100多倍。光纤激光器最适合退火打标金属、雕刻金属及高对比度塑料打标。光纤激光器通常免维护,拥有至少25,000激光加工工时的超长使用寿命。适用于以下材料:金属、涂层金属、塑料。

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晶体激光器

晶体激光器属于固态激光器类别中最常见的激光器类型是Nd:YAG(掺铝钇铝石榴石)和Nd:YVO(掺钕钒酸钇),以掺杂元素钕和载体水晶命名。晶体激光器波长为1.064微米,波长与光纤激光器相同,适合打标金属和塑料。与光纤激光器不同,这些激光设备类型包括价格相对高昂的泵浦二极管,属于耗材。所以在经过约8,000至15,000小时加工工时后,必须进行更换。与光纤激光器相比,晶体激光器使用寿命较短。

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加工木材的特点

木材在去除过程中,燃烧和瞬间汽化需要不同的功率密度值,瞬间汽化需要在较高的功率密度下才可以完成,而木材在聚焦激光束的照射下,蒸发去除形成切缝的速度很快,切面无炭化。但是实际生产中,木材在烧结时伴有局部燃烧的发生。

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激光雕刻采用的是烧结材料气化达到的切割雕刻的效果,而木材为易燃物,在气化之后总会有少量烧结,边缘颜色较深,同时如果木材过厚,过深的部分会呈现V字形烧结凹槽。若用于雕刻花纹而言,凹槽其实并没有很大的影响,独特的深棕色线条使得雕刻更加立体美观。

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如今激光雕刻机不仅能在工业生产中使用,经过改进也能走进日常生活,不信看看下面这个视频,想想有没有一点小激动呢?