激光雕刻是什么原理激光加工类别机器的主要分类？

随着科技的发展，很多以前只存在于科幻电影中的技术已经逐渐成为现实。 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中，但是对于这项神奇的技术，大家是不是还比较陌生，小编就在这篇文章中详细介绍一下激光雕刻的知识。

什么是激光雕刻

原则

激光雕刻技术是利用高功率密度的激光束照射被切割的材料，使材料迅速加热，使材料燃烧或瞬间汽化形成孔。 当光束移动到材料时，孔不断形成窄缝，完成材料的切割。

材料

激光雕刻的材料范围很广，如有机玻璃、塑料、二色板、玻璃、竹木、泡沫塑料、布料、皮革、橡胶板、石材、人造石PVC板、二色板、木制品、金属板、石材、水晶、可丽耐、纸张、二色板、氧化铝、皮革、树脂、喷涂金属等。在家具行业中，主要用于木雕或切割。

激光设备类型

分类

激光加工类机器主要分类有：激光雕刻机、激光切割机、激光打标机。

雕刻机和切割机大多是一体的，主要原因是加工时功率不同造成的切割厚度效果不同。 激光打标机是利用激光束蒸发表层材料露出深层材料，导致表层材料发生化学变化和物理变化来刻出痕迹，或者通过光能烧掉部分材料，显示出图形和图案。可以蚀刻文字，也可以连接到ERP系统。

激光器分为平板激光设备和振镜激光设备。

平面激光设备

平板激光设备和振镜激光设备的区别在于激光束移动切割的方式。 在平板激光设备中，激光束或激光头直接移动进行切割。 光学系统固定安装在设备外壳内。 设备越大，加工面积就越大。

振镜激光设备

在振镜激光系统中，激光束被镜子反射以移动激光位置进行切割。 镜头由电机驱动。 由于几乎没有任何物理部件需要加速，因此激光束可以极高的速度定向到工件，并且具有极高的精度和可重复性。 通常激光打标机采用振镜设备，打标区域的大小由光学元件的反射角和焦距决定。

激光雕刻加工形式

激光雕刻机的加工形式分为点阵加工和矢量加工。

位图

点阵图像由像素组成，由激光逐行、逐点雕刻而成，与喷墨打印机的打印方式一致。 不同的是，印刷工艺是在材料表面喷射墨水，而激光雕刻加工工艺是逐个像素地剥离材料表面。 这是一个双向加工过程，激光雕刻过程是在两个方向上交替进行的。

▲点阵类似于打印机，逐行雕刻

矢量图

矢量图形激光雕刻加工方式通常指的是“画线”的过程。 处理后的矢量图形是由矢量（直线和几何曲线）组成的，矢量是图形中很细的线条。 当通过图形处理软件发送给Trotec时，应用软件进行激光加工时，会将轮廓线矢量化激光雕刻，激光按照线条结构一一雕刻。

矢量激光雕刻过程中，激光设备的两个运动轴同步移动，因此与点阵激光雕刻工艺相比，移动速度较慢。

▲矢量型主要是根据线条的方向来雕刻

类型及加工原理

常用的激光器类型分为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。

二氧化碳激光

CO2激光设备是一种气体激光器。 主要适合加工非金属材料和大多数塑料。 CO2激光设备效率较高，光束质量优良。 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、箔和薄膜。

光纤激光器

光纤激光器是固态激光器。 其强度是同等平均功率的CO2激光设备的100倍以上。 光纤激光器最适合金属退火和打标、金属雕刻和高对比度塑料打标。 光纤激光器通常免维护，并且具有至少 25,000 激光加工小时的超长使用寿命。 适用于以下材料：金属、涂层金属、塑料。

水晶激光

晶体激光器属于固体激光器的范畴。 最常见的激光器类型是Nd:YAG（掺铝的钇铝石榴石）和Nd:YVO（掺钇钒酸钕），以掺杂元素钕和载体晶体命名。 晶体激光器的波长为1.064微米，与光纤激光器的波长相同，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相对昂贵的泵浦二极管，它们是消耗品。 因此，在加工大约8,000至15,000小时后，需要进行更换。 晶体激光器的寿命比光纤激光器短。

加工木材的特点

在木材的去除过程中，燃烧和瞬间汽化需要不同的功率密度值。 瞬时汽化需要在较高的功率密度下完成，而木材在聚焦激光束的照射下被汽化去除，以非常快的速度形成切口。 ，切割面无碳化。 但在实际生产中，木材烧结过程中会发生局部燃烧。

激光雕刻采用的是烧结材料气化来达到切割雕刻的效果，而木材易燃，气化后总会有少量烧结，边缘颜色较深。 同时，如果木材太厚，太深的部分会出现V形烧结槽。 如果用于雕刻图案，凹槽实际上并没有太大的影响。 独特的深棕色线条，使雕刻更加立体美观。