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激光机可以做什么
    2020-09-07     济南瓦特尚
       在材料加工中使用激光技术开可以追溯到十五年到二十年前,近几年已经成功跻身于相对大规模可用性的类别中。 随着数控激光雕刻机价格的下降,它们覆盖了越来越多的消费市场,逐渐渗透到中小型企业和车间。 时至今日,激光切割机或雕刻机甚至可以通过个体消费者购买并使用,以及通过购买组件进行组装。
激光设备的优点
什么可以被称为优秀的激光机,它是否已远远超越一个多功能切割机? 省去冗长的优势清单,我们将专注于关键的几点:
速度-激光束移动的最大速率为500毫米/秒(切割)和700毫米/秒(雕刻)。 没有其他类型的机器可以实现这样的加工速度参数;
精密-激光设备由精密设备组构成,这意味着其精度尽可能接近指定值。 光束在平面上的定位偏差是字面上±0.01毫米,这允许在机床,机器人和火箭和航天工业中使用激光;
质量-激光器的平均直径为0.03毫米(取决于聚焦镜头的0.01到0.07毫米),因此通过这些参数,它能够创建最精细的切割和孔洞,并以最大的细节重现最复杂的工件轮廓或雕刻图像。 同时,有必要注意到这样的特征的激光作为没有物理影响的材料加工后的表面上有没有损坏或缺陷,节省了后续处理和修复。 切割看起来绝对光滑,轮廓清晰;
成本效益-关于激光设备,这个项目有几个含义。 首先,为每个操作购买各种工具的成本降低-激光钻头,切割和雕刻。 其次,不需要额外购买固定工件和材料的设备–-光束是热量,而不是物理的,所以它不会使工作对象移位。  第三,激光切割的宽度不超过毛发的厚度,因此工件在材料上可以无间隙紧密放置,并且用适当的放置很容易实现几乎百分之百无浪费。
数控激光机使用范围
数控激光设备是多才多艺的,能够切割MDF胶合板和其他木材表面,有机玻璃和其他塑料(不包括PVC),橡胶,皮革,瓦楞纸板和平纹纸板,织物和无纺布材料,毛皮,金属(光纤激光器)等。 这个广泛的列表阐释了一个事实,即激光切割机一定程度已经找到了它们在所有制造业的应用,从火柴盒的制造到飞机的生产。
正如在列出激光的优点的情况下,虽不能列出其应用的每个领域,因为数量庞大。 因此,最有趣和最受欢迎的将在以下突出显示。
切割胶合板-使用激光束的功能,从胶合板切割出很多实用的东西:珠宝盒,礼品盒,儿童和成人的建筑工具包,门上的索引和标志,衣柜数字,室内装饰的数字,制作假日铭文的字母和数字等等。 胶合板上的激光效果的一个显着特点是切割(光炭化)的变暗,这使产品具有轮廓并具有良好的外观装饰。
金属切割-金属不仅是管道和齿轮,它也能用光纤激光在金属片上切割镂空产品并创造出惊艳美观的效果。 由此产生的蝴蝶,优雅的肖像,动物和其他东西的轮廓成为室内货架的装饰。 一个单独的金属板工作区域是风向标的创建,可创造精美的形象:邮箱上的图案覆盖,可雕刻出一定数量的房屋和公寓等。
手工制作-创造工艺品大多使用微型家用激光设备,因为它们的尺寸紧凑,可以在家里使用。 尽管小尺寸,这些设备并不逊色于切割工业同类产品的质量,不同的只有在设备的功率和操作速度方面。 然而,对于小型制造件或小规模产品,它们已经足够了。 激光切割皮革,玩具,雪花,字母和毛毡数字的装饰品,制作纸张和纸板假期的卡片和邀请函,代表有机玻璃首饰等。
雕刻-图纸,铭文,图案,甚至是高分辨率的照片,通过激光束在产品表面上做工,在最大的细节,清晰度能够最大程度符合原始图像,所以这种雕刻被正确地认为是最好的。 它广泛适用于装饰礼品和纪念品,以及各种企业包装,标志等, 手表,打火机,珠宝和服装饰品,大理石代表办公室,皮具等礼品制作。
穿孔-我们已经提到了一个事实,即激光束是一种多功能工具,不仅可以燃烧材料的表面层并将其切割成部分,还可以在其中创建通孔。 激光穿孔用于电气工程电路板的制造,制作手表机制,但主要方向是鞋子,服装,皮革制品和手工制品的装饰。
激光雕刻机的工作原理
雕刻机是一种显著快速和简化将图像应用到产品表面的设备。很早以来这种装饰和识别事物的方法已被采用。 雕刻的第一个工具几乎可以追溯到石器时代。 在那些日子里,以及许多世纪以后,熟练的雕刻师手工复制图案,铭文和图片,在特别复杂的图像上工作了几个星期和几个月。 看着武器,盔甲,鼻烟壶和过去几个世纪的许多其他产品的雕刻装饰,人们来欣赏线条和轮廓的复杂性的优雅。 但同时:在工作过程中产品的意外转变,颤抖的手,太深的压力和其他错误也往往导致不可逆转的后果,迫使雕刻师从头再来。
雕刻师的工作仅在上个世纪有所简化,当时他们借助技术进步并带来了手动电动工具。 带有电机和各种可互换附件的小型钻头接管了一些工作,并加快了整个雕刻过程。 这种设备最着名的制造商是Dremel,一家于1932年在美国成立的公司。 随着时间的推移,它遭受了复印机所带来的冲击和面临困境,也就是说,Dremel现在被称为电力运行的任何手动机器,这些机器能够钻,雕刻和研磨小产品。
然而,尽管事实上,随着电动挖掘机业务的出现开始移动速度更快,人为因素的问题并未消失:大师还是要工作,你可以说,手动,现在只有在手中钻,而不是由金属制成的工具。 因此,即使使用该技术,关键和非关键缺陷仍可持续地发生。
在雕刻工作的一个真正的突破是计算机控制的铣床雕刻设备。 小型台式机接管了整个工作量,并更快更好地执行它。 将失误和失去精准度的数量减少最低限度,可以将产品的制造放在流程上,因为雕刻设备不仅可以快速工作,而且还可以按照程序中规定的轨迹一遍又一遍地应用完全相同的雕刻。
数控铣床雕刻机表现出非常高的工作质量,但图像的细节程度及其应用速度不如激光设备。
虽然这种设备仍然存在缺点,但是这并不妨碍它被广泛需求。 首先,我们正在谈论一个事实,即无论切割器多么薄和锋利,它都无法完全准确地重新创建复杂图像的所有细微差别和轮廓。 铣床雕刻机工作的误差约为0.5mm,因此在其做工下不可能重现微型图像或小铭文。
这里谈到的激光机-与软件控制的设备,它仍然属于新技术的范畴,其或多或少的大规模使用可实际追溯到5-10年。 激光束的直径是如此之小,通过它创建的部件或孔之间的槽的宽度往往不超过人的头发的厚度。 这仅仅是激光技术众多优势的开端。 随着一些拉伸,唯一的缺点可能仍然不是很预算这种设备的成本。 然而,即使在家庭作坊,微型激光机已不再是一个新奇产品。
激光雕刻的质量是如此完美,它甚至用于制作邮票和印章
激光雕刻设备的优点
在工作中使用激光束而不是金属切割工具的雕刻机在各方面都远超过他们的竞争对手。 此语句的主要参数如下:
l 极高的雕刻速度,高达700mm/s;
l 由于光束的薄度和其定位的精度(与指定坐标的偏差范围从±0.01mm),成品图像的质量极高);
l 长久的雕刻寿命,这意味着绘图的轮廓不会因大量使用而失去清晰度,即使经过多年(例如,关于手表或打火机);
l 广泛的材料可用于装饰;
l 整个过程的计算机控制节省了时间,完全消除了因人为因素可导致的失误;
l 由于这样的事实,即激光雕刻是通过非接触方法应用,产品不需要被固定,即节省资金购买紧固件,其次,不损坏材料的表面;
l 在应用小图像或具有大量小元素的图像时,具有高水平的细节;
l 完全光滑的边缘和墙壁的图像后,单次通过的光束。 没有必要进行额外的后期处理,没有刀具和其他金属工具的缺点;
l 激光对材料没有物理影响,因此它可以安全地雕刻易碎或容易出现碎裂和开裂的材料,如玻璃;
l 无需购买大量的工具;
l 低噪音和粉尘产生。
 
 
激光雕刻机的工作原理
       由于激光雕刻机是自动化设备,即所有进程都由计算机(外部或内置元素)控制,这种设备的工作始于为他们创建一个控制程序。
金属在操作中的光纤激光雕刻机
在图形编辑器中绘制未来图像的草图,然后在其基础上在CAM系统中创建一个文件,其中将激光束传递给图像再现等所有阶段。 并确认。 这个文件被称为控制程序,它指定了雕刻的起点,工具的移动速度,其雕刻材料的深度等等。 该程序是连接到雕刻机的计算机上运行或保存到内存卡,然后将其直接插入到机器上。
激光设备本身可以是光纤,设计用于雕刻金属或二氧化碳,适用于任何其他材料(塑料,木材,橡胶,布,纸板等)。
在光纤雕刻机中,通过从二极管灯泵输送被激活有稀土涂层的石英来创建光束。 石英芯封闭在光纤的外壳中,由柔性密集的塑料或其他主体从外部封闭。 在接通光纤电缆中的泵浦源后,开始产生激光粒子,其中一部分从一个侧面出去。
CO-2(二氧化碳)雕刻机基于密封的玻璃烧瓶,在压力下将几种气体的混合物注入其中,在电脉冲的影响下容易产生电离。从连接到管的点火单元内部放电,并激活促使激光形成过程的气体介质。
从光纤或气体管出来的激光流落在聚焦透镜上(在CO-2发射器的情况下,它首先通过三个反射镜的光学系统),这将其光束缩小到所需的参数由于直径小,切割点的温度和辐射功率的浓度非常高,所以光束在几分之一秒钟内将材料的表面层燃烧到指定的深度。 以高速移动,一步一步地在产品上创建所需的图像。
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