如何使用激光切割机:用户指南

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发布日期: 5 月 22, 2024

I.导言

激光切割机是一种利用高功率高密度激光束进行切割、雕刻和打孔的设备。其工作原理是由发生器产生的激光束照射工件表面,使材料表层熔化、蒸发和燃烧。

同时,在高压气体吹走熔融材料后,切割就完成了。

激光切割技术具有速度快、精度高、切口窄、热影响区小等优点,已广泛应用于金属加工、电子制造、汽车工业、航空航天和广告等领域。

激光切割机

正确使用激光切割机可以提高加工效率和产品质量,延长产品使用寿命,降低维护成本。相反,不正确的操作可能会损坏机器,降低加工质量,甚至导致安全事故。

因此,操作员和企业管理者必须深入了解激光切割机的工作原理、操作程序、安全预防措施和维护保养。

本文旨在提供一份详尽的激光切割机用户指南。读者可以通过本指南了解激光切割机的基本知识、操作步骤和高级技巧。

无论您是初学者还是经验丰富的操作员,这篇文章都能为您提供有价值的信息,帮助您提高激光切割机的使用效率和安全性。

II.什么是激光切割机?

要学习和了解激光切割机,我们应该回答三个问题:什么是激光切割机,它是如何工作的?根据激光器的不同,激光切割机有几种类型?激光切割机在各行各业有哪些应用?

1.定义和基本组成部分

(1)定义

激光切割机是一种利用高功率密度激光束进行切割、雕刻和打孔的设备。

其工作原理是,激光发生器产生的激光束照射工件表面,使材料表层熔化、蒸发和燃烧。同时,高压气体将熔化的材料吹走后,切割就完成了。

 激光切割机

(2) 基本组件

激光切割机主要由以下部分组成:

  • 激光器:产生激光束的核心部件
  • 光学系统:包括反射镜和聚焦透镜,用于传输和聚焦激光束。
  • 数控控制系统:控制激光切割机的运动和加工参数。
  • 工作台:用于放置和固定要加工的材料。
  • 冷却系统:冷却激光发生器和光学系统,防止过热。

根据激光类型,激光切割机可分为 CO2 激光切割机、光纤激光切割机和 YAG 激光切割机。

  • 排烟系统:消除加工过程中产生的烟雾和废气,保持工作环境清洁。

2.激光切割机的类型(二氧化碳激光切割机、光纤激光切割机、YAG激光切割机)

(1) CO2 激光切割机

它利用 CO2 气体作为激光介质,适合非金属材料切割和部分金属材料切割。

(2)光纤激光切割机

它利用光纤作为激光介质,具有高效、节能和维护成本低的特点,适用于各种金属材料。

激光切割机

(3) YAG 激光切割机

它采用掺钕钇铝石榴石晶体作为激光介质,适用于高精度的精细加工。

(4) 比较

本表对三种激光切割机进行了全面比较,重点介绍了它们的主要特点、优点和缺点。

功能/特点CO2 激光切割机光纤激光切割机Nd:YAG 激光切割 机器
激光介质二氧化碳气体掺杂稀土元素的光纤掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)
波长10.6 微米1.064 微米1.064 微米
材料适用性非金属(木材、亚克力、塑料)、某些金属金属(钢、铝、铜、黄铜)金属、陶瓷、某些塑料
切割速度中度中度
切割厚度适用于较厚的材料最适用于薄至中等厚度的材料适用于薄至中等厚度的材料
光束质量良好优秀良好
效率下部(10-20%)更高(25-30%)中度
维护要求较高(需要定期维护光学器件)更低(固态,活动部件更少)中度(需要维护闪光灯)
初始成本中度更高
运营成本较高(消耗品,如气体、光学仪器维护)更低(耗材更少,效率更高)中度
激光源的寿命8,000-15,000 小时50,000-100,000 小时8,000-15,000 小时
冷却要求需要水冷却风冷或水冷需要水冷却
应用标识、木工、塑料、纺织品汽车、航空航天、电子、金属加工医疗设备、精密工程、珠宝
优势用途广泛,适用于非金属,初始成本较低效率高、维护成本低,非常适合金属材料精度高,适用于金属和非金属
劣势运营成本增加,效率降低初始成本较高,最适合金属初始成本和运行成本高,效率适中

此外,我还想与大家分享一个更简单的表格,以便进行更直观的比较。

3.在各行各业的应用

一般来说,激光切割机被广泛应用于许多领域。

(1) 金属加工

它们可以切割不锈钢、不锈钢和铝合金,适用于机械制造和钣金加工。

(2) 电子制造

它们可以切割电路板和电子元件,因此适用于电子产品的生产和组装。

激光切割机

(3) 汽车行业

它们能够切割汽车部件和车身零件,以提高生产效率和产品质量。

(4) 航空航天

它们用于切割航空航天材料,可满足高速、高强度的加工要求。

(5) 广告

他们可以切割亚克力、木材和塑料,用于制作广告牌和标志。

adh 机床

III.激光切割机使用步骤指南

让我们观看一段视频短片!

步骤 1:准备材料

(1) 适合激光切割的材料类型

激光切割机可以切割各种材料,包括金属和非金属材料。以下是适合激光切割的常见材料:

  • 金属材料:不锈钢、碳钢、铝、铜和黄铜。
  • 非材料:木材、亚克力、塑料、皮革、纸张和布料。
不锈钢

(2) 材料准备技巧

  • 清洁材料表面:确保材料表面无油渍、灰尘和其他杂质,以保证切割质量。
  • 检查材料厚度:根据材料厚度选择合适的激光功率和切割速度。
  • 固定材料:确保材料静止不动,以减少切割误差。

步骤 2:装载材料

(1)妥善安置和固定

  • 平放:将材料平放在工作台上,确保材料表面与切割头平行。
  • 固定材料:使用夹子、磁铁和其他工具固定材料,防止材料在切割过程中移动。
激光切割机

(2)调整激光头

  • 高度调节:根据材料厚度调节激光头高度,确保激光束聚焦在材料表面。
  • 校准切割路径:确保切割头沿着切割路径移动,以避免切割误差。

步骤 3:配置机器设置

(1) 功率和速度设置

  • 激光功率:应根据材料类型和厚度选择激光功率。一般来说,材料越厚,功率越大。
  • 切割速度:应根据材料类型和切割要求选择切割速度。较高的切割速度适用于较薄的材料,较低的速度适用于较厚的材料。

(2)焦距和对准

  • 焦距调整:确保激光聚焦在材料表面,以优化切割性能。
  • 切割路径对准:使用对准工具或软件确保激光头与切割路径准确对准。
激光切割机

步骤 4:运行测试切割

(1)测试切割的重要性

  • 验证设置:通过试切割验证激光功率、切割速度和焦距设置是否合适。
  • 检查切割质量:进行测试,检查切割边缘是否光滑、无毛刺,切割深度是否符合要求。

(2) 分析测试结果并进行调整

  • 测试结果分析:根据切割结果分析切割质量和性能
  • 调整设置:根据分析结果调整激光功率、切割速度和焦距,以确保切割质量。

步骤 5:执行最终切割

激光切割机

(1) 监测切割过程

  • 实时检测:在切割过程中应检测激光切割机的运行状态,以保证切割过程的顺利进行。
  • 处理异常情况:如果发现异常,如切割偏差或材料移动,应立即暂停切割并进行调整。

(2) 切割后检查和调整

  • 检查切割质量:切割后,检查切割边缘是否光滑、无毛刺,切割深度是否符合要求。
  • 必要的切割后处理:去除毛刺、清洁切割面等,以确保最终产品质量。

根据上述分步操作指南,操作员和初学者可以正确、安全地使用激光切割机,并保证切割性能和效率。

VI.高级技巧和窍门

1.优化切割速度和质量

速度和精度是切割过程中的两个关键因素。为了最大限度地提高切割效果,切割过程中应在速度和精度之间取得平衡。

激光切割机

(1) 兼顾速度与精度

  • 调节激光功率

激光功率直接影响切割速度和质量。高功率可提高切割速度,但会降低切割边缘的光滑度。

相反,低功率会提高切割精度,但会降低切割速度。因此,根据材料厚度和类型适当调整激光功率至关重要。

  • 选择合适的焦距

焦距决定激光束焦点的位置。适当的焦距可确保激光束在材料表面形成小光斑,从而提高切割精度。通常,较短的焦距适用于较薄的材料,而较长的焦距适用于较厚的材料。

激光切割机
  • 优化切割路径

正确的切割路径可以减少切割头的移动距离,提高切割效率。CAD 软件设计的切割路径应避免不必要的转弯和重复切割。

  • 使用辅助气体

氧气、氮气或空气等辅助气体有助于在切割过程中清洁熔体,提高切割质量。不同的材料需要不同的辅助气体。例如,氧气适用于碳钢切割,而氮气适用于不锈钢和铝切割。

(2) 不同材料的切割技术

不同的材料有不同的特点,需要采用不同的切割技术

  • 金属材料

本表详细介绍了辅助气体的选择、辅助气体的功能、激光功率、切割速度以及使用激光切割不同金属材料时的其他注意事项。

金属材料辅助气体辅助气体功能激光功率切割速度其他考虑因素
碳钢氧气与碳钢反应产生高温,提高切割速度中到高中型控制激光功率和切割速度,避免过度熔化
不锈钢防止表面氧化,保持切割边缘光滑确保切割质量,避免边缘氧化
铝合金氮气或空气防止氧化,适应高反射率中型要特别注意激光束的聚焦,以防反射损坏激光器
高邦钢铁
激光切割机
  • 非金属材料

本表为激光切割各种非金属材料时辅助气体的选择、激光功率、切割速度和主要注意事项提供了快速参考。

非金属材料辅助气体激光功率切割速度考虑因素
木材空气快速避免过度燃烧
亚克力空气或氮气中型中型确保切割边缘光滑
织物空气快速避免熔化或燃烧

本表为激光切割各种非金属材料时辅助气体的选择、激光功率、切割速度和主要注意事项提供了快速参考。

2.激光切割的创意用途

(1)定制设计和项目

激光切割技术不仅广泛应用于工业制造领域,而且在创意和定制项目方面也具有巨大潜力。

  • 定制家具
定制家具

激光切割机可以精确切割木材、金属、亚克力,实现个性化家具设计。设计师可以使用激光切割机制作复杂的图案和结构,提供个性化的家具设计服务。

  • 艺术品制作

激光切割机可以制作精美的艺术品,如雕刻、装饰品和照明灯具等。艺术家可以切割出精确的图案和细节,制作出独一无二的艺术品。

  • 模型制作

激光切割可用于制作建筑、机械和工具模型。这项技术可以精确地切割和快速组装每个零件。

模型制作

(2) 商业机会

激光切割技术带来了许多商业机会。以下是您可以借助激光切割机发掘的商机。

  • 定制产品服务

您可以提供定制产品,如定制家具、礼品和装饰品。激光切割技术可以满足个性化需求,提供高质量的定制产品。

  • 小批量生产

激光切割技术适合小批量生产,能够快速响应市场需求。企业可以利用激光切割机技术进行小批量生产,降低生产成本,提高产品效率。

  • 创意工作室

开设创意工作室,为设计师、艺术家和创客提供激光切割设备和技术支持。创意工作室可以成为激光切割技术的创新平台,促进创意设计与技术应用的结合。

总之,激光切割技术不仅在工业制造领域发挥着重要作用,而且在创意设计和商业应用领域也展现出巨大潜力。

光纤激光切割机

通过不断优化切割速度和质量,探索激光切割的创造性应用,可以实现更高效、更精确的切割效果,从而带来更多商机。

V.结论

根据激光切割机用户逐步指南,您可以开始探索激光切割技术之旅。

东海机床 提供各种顶级激光切割机,可满足您的所有切割需求。我们的 板管一体光纤激光切割机 (ULFT 和 ULET)不仅可以切割金属板,还可以切割直径为 20-320 毫米的管材,满足各种加工要求。

板管一体光纤激光切割机

对于需要高精度切割的客户,我们的 精密激光切割机 (ULJM) 专用于切割铜、镍、钴等有色金属和金、银、铂等贵金属,厚度范围为 0.1-4mm。

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