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從科幻電影走向現實,激光也是生產力——激光雕刻設備!

導讀:
隨著科技的發展,以前許多只存在于科幻電影中的技術也慢慢稱為了現實,激光技術就是其中之一,近年來,激光雕刻機逐漸出現在人們的視野當中,但是對于這一神奇的技術,是不是大家都還很陌生呢,小編會在這篇文章里詳細介紹激光雕刻的知識。

朋友,激光雕刻了解一下。

隨著科技的發展,以前許多只存在于科幻電影中的技術也慢慢稱為了現實,激光技術就是其中之一,近年來,激光雕刻機逐漸出現在人們的視野當中,但是對于這一神奇的技術,是不是大家都還很陌生呢,小編會在這篇文章里詳細介紹激光雕刻的知識。

從科幻電影走向現實,激光也是生產力——激光雕刻設備!

激光雕刻是什么

原理

激光雕刻技術是利用高功率密度的激光束照射被切割材料,使材料快速加溫導致材料燃燒或瞬間汽化形成孔洞,隨著光束對材料的移動,孔洞連續形成寬度很窄的切縫,完成對材料的切割。

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材料

激光雕刻的材料范圍十分廣泛,如有機玻璃、塑料、雙色板、玻璃、竹木、泡沫塑料、布料、皮革、橡膠板、石材、人造石 PVC板、雙色板、木制品、金屬板、石材、水晶、可麗耐、紙張、雙色板、氧化鋁、皮革、樹脂、噴塑金屬等。而在家具行業,則主要運用于木材的雕刻或切割。

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激光設備類型

分類

激光加工類別機器的主要分類有:激光雕刻機,激光切割機,激光打標機。

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而雕刻機與切割機多為一體,其主要為加工時功率不同所產生的不同切割厚度效果。激光打標機是用激光束使表層物質的蒸發露出深層物質,導致表層物質的化學變化物理變化而刻出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質,顯出所需刻蝕的圖形、文字,同時其還可連接ERP系統。

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激光又分為平板激光設備和振鏡激光設備。

平板激光設備

平板激光設備和振鏡激光設備的不同之處在于激光束移動切割的方式。在平板激光設備中,激光束即激光頭是直接移動進行切割的。光路系統固定安裝在設備機殼中。設備越大,加工區域就越大。

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振鏡激光設備

在振鏡激光系統中,是將激光束通過鏡片的反射來進行激光位置移動來切割的。鏡片通過電機驅動。由于幾乎沒有任何物理部件需要被加速,因此,激光束可以以極高速度、極高精準度和可重復性照射到加工工件上。通常激光打標機采用振鏡式設備,而打標區域的大小由光學元件的反射角和焦距決定。

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激光雕刻加工形式

而激光雕刻機的加工形式分為點陣式加工與矢量式加工。

點陣圖

點陣圖是由像素點組成的,逐行、逐點地通過激光對其進行雕刻加工,和噴墨打印機打印的打印方式一致,不同點在于,打印過程是往材料表面噴油墨,而激光雕刻加工過程是一個像素一個像素地從材料表面進行剝除,這是一個雙向加工過程,由兩個方向交替進行激光雕刻加工過程。

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▲點陣式與打印機類似,逐行進行雕刻


矢量圖

矢量圖激光雕刻加工模式通常是指“畫線”加工過程,被加工的矢量圖是由矢量組成(線條及幾何曲線),在圖形中是極細的線,當由圖形處理軟件發送至卓泰克激光加工應用軟件時,輪廓線條將進行矢量化的激光雕刻,激光根據線條結構逐個結構地進行雕刻加工。

在矢量激光雕刻加工過程中,激光設備的兩個運動軸是同步運動的,因此,相比于點陣式的激光雕刻加工,運動速度較慢。

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▲矢量式則主要根據線條走向進行雕刻

類型及加工原理

現在常用的激光類型分為CO2激光器、光纖激光器和晶體激光器。三種價格不同,切割的材料范圍也不同。

CO2激光器

CO2激光設備屬于氣體激光器。主要適用于加工非金屬材料和大多數塑料。CO2激光設備擁有相對較高的效率,并擁有出色的光束質量。使用最廣泛的激光設備之一。適用于木材、亞克力、玻璃、紙張、紡織品、塑料、箔片和薄膜。

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光纖激光器

光纖激光器屬于固態激光器。其強度是具有相同平均功率的CO2激光設備的100多倍。光纖激光器最適合退火打標金屬、雕刻金屬及高對比度塑料打標。光纖激光器通常免維護,擁有至少25,000激光加工工時的超長使用壽命。適用于以下材料:金屬、涂層金屬、塑料。

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晶體激光器

晶體激光器屬于固態激光器類別中最常見的激光器類型是Nd:YAG(摻鋁釔鋁石榴石)和Nd:YVO(摻釹釩酸釔),以摻雜元素釹和載體水晶命名。晶體激光器波長為1.064微米,波長與光纖激光器相同,適合打標金屬和塑料。與光纖激光器不同,這些激光設備類型包括價格相對高昂的泵浦二極管,屬于耗材。所以在經過約8,000至15,000小時加工工時后,必須進行更換。與光纖激光器相比,晶體激光器使用壽命較短。

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加工木材的特點

木材在去除過程中,燃燒和瞬間汽化需要不同的功率密度值,瞬間汽化需要在較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,蒸發去除形成切縫的速度很快,切面無炭化。但是實際生產中,木材在燒結時伴有局部燃燒的發生。

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激光雕刻采用的是燒結材料氣化達到的切割雕刻的效果,而木材為易燃物,在氣化之后總會有少量燒結,邊緣顏色較深,同時如果木材過厚,過深的部分會呈現V字形燒結凹槽。若用于雕刻花紋而言,凹槽其實并沒有很大的影響,獨特的深棕色線條使得雕刻更加立體美觀。

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如今激光雕刻機不僅能在工業生產中使用,經過改進也能走進日常生活,不信看看下面這個視頻,想想有沒有一點小激動呢?

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