激光作為一種新型的工具目前越來越成熟的運(yùn)用到各種行業(yè)，包含激光切割機(jī)、激光雕刻機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接等。那么激光切割到底是怎么運(yùn)用的，激光切割的好壞又怎么區(qū)分呢？ 　　首先激光的能量以光的形式集中成一條高密度的光束，光束傳遞到工作表面，產(chǎn)生足夠的熱量，使材料熔化，加之與光束同軸的高壓氣體直接除去熔隔金屬，從而達(dá)到切割的目的，這說明激光切割加工同機(jī)床的機(jī)械加工有著本質(zhì)的區(qū)別。 　　它是利用從激光發(fā)生器發(fā)射出的激光束，經(jīng)外電路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束照射條件，激光熱量被工件材料吸收，工件溫度急劇上升，到達(dá)沸點(diǎn)后，材料開始汽化并形成孔洞，隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫。切縫時的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運(yùn)動軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。 　　一般來說，激光切割質(zhì)量可以由以下6個標(biāo)準(zhǔn)來衡量。 　　1.切割表面粗糙度Rz 　　2.切口掛渣尺寸 　　3.切邊垂直度和斜度u 　　4.切割邊緣園角尺寸r 　　5.條紋后拖量n 　　6.平面度F

原理

　　激光是一種光，與自然界其電發(fā)光一樣，是由原子(分子或離子箏)躍遷產(chǎn)生的，而且是自發(fā)輻射引起勺。 激光雖然是光，但它與普通光明顯不同是激光僅在最初極短的時間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發(fā)散的方向性,雕刻機(jī)，極高的發(fā)光強(qiáng)度。 激光同時又具有高相干性、高強(qiáng)度性、高方向性，激光通過激光器產(chǎn)生后由反射鏡傳遞并通過聚集鏡照射到加工物品上，使加工物品（表面）受到強(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加，使該點(diǎn)因高溫而迅速的融化或者汽化，配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工的目的。激光加工技術(shù)在廣告行業(yè)的應(yīng)用主要分為：激光切割、激光雕刻兩種工作方式，對于每一種工作方式，我們在操作流程中有一些不盡相同的地方。 　　激光雕刻：主要是在物體的表面進(jìn)行，分為位圖雕刻和矢量雕刻兩種： 　　位圖雕刻：我們先在PHOTOSHOP里將我們所需要雕刻的圖形進(jìn)行掛網(wǎng)處理并轉(zhuǎn)化為單色BMP格式，而后在專用的激光雕刻切割軟件中打開該圖形文件。根據(jù)我們所加工的材料我們進(jìn)行合適的參數(shù)設(shè)置就可以了，而后點(diǎn)擊運(yùn)行，激光雕刻機(jī)就會根據(jù)圖形文件產(chǎn)生的點(diǎn)陣效果進(jìn)行雕刻。 　　矢量雕刻：使用矢量軟件如Coreldraw，AutoCad，Iluustrator等排版設(shè)計，并將圖形導(dǎo)出為PLT，DXF，AI格式,打標(biāo)機(jī)，然后再用專用的激光切割雕刻軟件打開該圖形文件，傳送到激光雕刻機(jī)里進(jìn)行加工。 　　在廣告行業(yè)主要適用于木板、雙色板、有機(jī)玻璃、彩色紙等材料的加工。 　　激光切割：我們可以理解為是邊緣的分離。對這樣的加工目的，我們應(yīng)該先在CORELDRAW、AUTOCAD里將圖形做成矢量線條的形式,氣動打標(biāo)機(jī)，然后存為相應(yīng)的PLT、DXF格式，用激光切割機(jī)操作軟件打開該文件，根據(jù)我們所加工的材料進(jìn)行能量和速度等參數(shù)的設(shè)置再運(yùn)行即可。激光切割機(jī)在接到計算機(jī)的指令后會根據(jù)軟件產(chǎn)生的飛行路線進(jìn)行自動切割。如：現(xiàn)有金運(yùn)激光切割機(jī)，可以根據(jù)電腦繪制好的模板，然后直接輸入電腦，自動切割圖形。現(xiàn)有的金運(yùn)激光切割機(jī)一般都有自己的硬盤，可輸入海量數(shù)據(jù)源。簡單方便。

       技術(shù)

　　CO2激光切割機(jī)的幾項關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。 　　在CO2激光切割機(jī)中激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關(guān)鍵技術(shù)： 1、焦點(diǎn)位置控制技術(shù)：激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫；同時焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機(jī)工業(yè)應(yīng)用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上； 6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上； 6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。 　　在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡便方法有三種： 　　（1）打印法：使切割頭從上往下運(yùn)動,在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑最小處為焦點(diǎn)。 　　（2）斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最小處為焦點(diǎn)。 　　（3）藍(lán)色火花法：去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運(yùn)動,直至藍(lán)色火花最大處為焦點(diǎn)。 　　對于飛行光路的切割機(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用： 　　（1）平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。 　　（2）在切割頭上增加一獨(dú)立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區(qū)域內(nèi)保持一致。如圖二所示。 　　（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統(tǒng)）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點(diǎn)光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。 　　（4）飛行光路切割機(jī)上增加x、y方向的補(bǔ)償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠(yuǎn)端光程增加時使補(bǔ)償光路縮短；反之當(dāng)切割近端光程減小時,使補(bǔ)償光路增加,以保持光程長度一致。 　　2.切割穿孔技術(shù)：任何一種熱切割技術(shù),除少數(shù)情況可以從板邊緣開始外,一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一孔,然后再用激光從小孔處開始進(jìn)行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基本方法： 　　（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關(guān),爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在要求較高的零件上使用（如石油篩縫管）,只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。 　　（2）脈沖穿孔：（Pulse drilling）采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴(kuò)展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產(chǎn)生小的微粒噴射,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質(zhì)量優(yōu)于爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應(yīng)具有較高的輸出功率；更重要的時光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應(yīng)激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質(zhì)量的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過渡技術(shù)應(yīng)以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實(shí)際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實(shí),具體方法有以下三種：（1）改變脈沖寬度；（2）改變脈沖頻率；（3）同時改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明,第（3）種效果最好。 　　3.噴嘴設(shè)計及氣流控制技術(shù)： 激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng)；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)計及氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。目前激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔（如圖4）。通常用實(shí)驗(yàn)和誤差方法進(jìn)行設(shè)計。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計算與分析。在使用時從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,最后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。 　　可用下列公式計算： V=8.2d2(Pg+1) 　　V-氣體流速 L/min 　　d-噴嘴直徑 mm 　　Pg-噴嘴壓力（表壓）bar 　　對于不同的氣體有不同的壓力閾值,當(dāng)噴嘴壓力超過此值時,氣流為正常斜激波,氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關(guān)：如氧氣、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當(dāng)噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar）,氣流正常斜激波封變?yōu)檎�激�?切割壓力Pc下降,氣流速度減低,并在工件表面形成渦流,削弱了氣流去除熔融材料的作用,影響了切割速度。因此采用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴,其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。 　　為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗(yàn),見圖4。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示：分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa（或4bar）時切割速度只能達(dá)到2.75m/min（碳鋼板厚為2mm）。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。 　　第一高切割壓力區(qū)緊鄰噴嘴出口,工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm,切割壓力Pc大而穩(wěn)定,是目前工業(yè)生產(chǎn)中切割手扳常用的工藝參數(shù)。第二高切割壓力區(qū)約為噴嘴出口的3~3.5mm,切割壓力Pc也較大,同樣可以取得好的效果,并有利于保護(hù)透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區(qū)由于距噴嘴出口太遠(yuǎn),與聚焦光束難以匹配而無法采用。 　　綜上所述,CO2激光切割機(jī)技術(shù)正在我國工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用,國外正研究開發(fā)更高切割速度和更厚鋼板的切割技術(shù)與裝置。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對質(zhì)量和生產(chǎn)效率越來越高的要求,必須重視解決各種關(guān)鍵技術(shù)及執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以使這一新技術(shù)在我國獲得更廣泛的應(yīng)用。激光切割技術(shù)　激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。 激光切割技術(shù)有兩種： 一種是脈沖激光適用于金屬材料。第二種是連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。現(xiàn)代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。 　　激光切割技術(shù)　　是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運(yùn)動,從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀(jì)七十年代以來隨著CO2激光器及數(shù)控技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,目前已成為工業(yè)上板材切割的一種先進(jìn)的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料,成形復(fù)雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其有缺點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。

維護(hù)

　　激光切割機(jī)一臺設(shè)備幾萬塊甚至幾十萬塊，所以在操作當(dāng)中必須要注意，而且平常要注意保養(yǎng)和維護(hù)才能增加設(shè)備的使用壽命，節(jié)約成本，創(chuàng)造更大的利益。一：水的更換與水箱的清潔　　建議：每星期清洗水箱與更換循環(huán)水一次 　　注意：機(jī)器工作前一定保證激光管內(nèi)充滿循環(huán)水。 　　循環(huán)水的水質(zhì)及水溫直接影響激光管的使用壽命，建議使用純凈水，并將水溫控制在35℃以下。如超過35℃需更換循環(huán)水，或向水中添加冰塊降低水溫，（建議用戶選擇冷卻機(jī)，或使用兩個水箱）。 　　清洗水箱：首先關(guān)閉電源，拔掉進(jìn)水口水管，讓激光管內(nèi)的水自動流入水箱內(nèi)，打開水箱，取出水泵，清除水泵上的污垢。將水箱清洗干凈，更換好循環(huán)水，把水泵還原回水箱，將連接水泵的水管插入進(jìn)水口，整理好各接頭。把水泵單獨(dú)通電，并運(yùn)行2-3分鐘（使激光管充滿循環(huán)水）。 　　二、風(fēng)機(jī)清潔　　風(fēng)機(jī)長時間的使用，會使風(fēng)機(jī)里面積累很多的固體灰塵，讓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生很大噪聲,也不利于排氣和除味。當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)吸力不足排煙不暢時，首先關(guān)閉電源，將風(fēng)機(jī)上的入風(fēng)管與出風(fēng)管卸下，除去里面的灰塵，然后將風(fēng)機(jī)倒立，并拔動里面的風(fēng)葉，直至清潔干凈，然后將風(fēng)機(jī)安裝好。 　　三：鏡片的清潔　　（建議每天工作前清潔，設(shè)備須處于關(guān)機(jī)狀態(tài)） 　　雕刻機(jī)上有3塊反射鏡與1塊聚焦鏡(1號反射鏡位于激光管的發(fā)射出口處，也就是機(jī)器的左上角，2號反射鏡位于橫梁的左端，3號反射鏡位于激光頭固定部分的頂部，聚焦鏡位于激光頭下部可調(diào)節(jié)的鏡筒中)，激光是通過這些鏡片反射、聚焦后從激光頭發(fā)射出來。鏡片很容易沾上灰塵或其它的污染物，造成激光的損耗或鏡片損壞，1號與2號鏡片清洗時勿須取下，只需將蘸有清洗液的擦鏡紙小心地沿鏡片中央向邊緣旋轉(zhuǎn)式擦拭。3號鏡片與聚焦鏡需要從鏡架中取出，用同樣的方法擦拭，擦拭完畢后原樣裝回即可。 　　注意：1.鏡片應(yīng)輕輕擦拭，不可損壞表面鍍膜；2.擦拭過程應(yīng)輕拿輕放，防止跌落；3.聚焦鏡安裝時請務(wù)必保持凹面向下。 　　四、導(dǎo)軌的清潔　　（建議每半個月清潔一次，關(guān)機(jī)操作） 　　導(dǎo)軌、直線軸作為設(shè)備的核心部件之一，它的功用是起導(dǎo)向和支承作用。為了保證機(jī)器有較高的加工精度，要求其導(dǎo)軌、直線具有較高的導(dǎo)向精度和良好的運(yùn)動平穩(wěn)性。設(shè)備在運(yùn)行過程中，由于被加工件在加工中會產(chǎn)生大量的腐蝕性粉塵和煙霧，基這些煙霧和粉塵長期大量沉積于導(dǎo)軌、直線軸表面，對設(shè)備的加工精度有很大影響，并且會在導(dǎo)軌直線軸表面形成蝕點(diǎn)，縮短設(shè)備使用壽命。為了讓機(jī)器正常穩(wěn)定工作，確保產(chǎn)品的加工質(zhì)量，要認(rèn)真做好導(dǎo)軌、直線軸的日常維護(hù)。 　　注意：清潔導(dǎo)軌請準(zhǔn)備——干棉布、潤滑油 　　雕刻機(jī)的導(dǎo)軌分為直線導(dǎo)軌、滾輪導(dǎo)軌，在YM系列當(dāng)中X方向采用了直線導(dǎo)軌、Y方向采用滾輪導(dǎo)軌。 　　直線導(dǎo)軌的清潔：首先把激光頭移動到最右側(cè)(或左側(cè))，找到如上圖所示直線導(dǎo)軌，用干棉布擦拭直到光亮無塵，再加上少許潤滑油(可采用縫紉機(jī)油，切勿使用機(jī)油)，將激光頭左右慢慢推動幾次，讓潤滑油均勻分布即可。 　　滾輪導(dǎo)軌的清潔：把橫梁移動到內(nèi)側(cè)，打開機(jī)器兩側(cè)端蓋，找到如上圖導(dǎo)軌，用干棉布把兩側(cè)導(dǎo)軌與滾輪接觸的地方擦拭干凈，再移動橫梁，把剩余地方清潔干凈。 　　五、螺絲、聯(lián)軸節(jié)的緊固 　　運(yùn)動系統(tǒng)在工作一段時間后，運(yùn)動連接處的螺絲、聯(lián)軸節(jié)會產(chǎn)生松動，會影響機(jī)械運(yùn)動的平穩(wěn)性，所以在機(jī)器運(yùn)行中要觀察傳動部件有沒有異響或異常現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題要及時堅固和維護(hù)。同時機(jī)器應(yīng)該過一段時間用工具逐個堅固螺絲。第一次堅固應(yīng)在設(shè)備使用后一個月左右。 　　六、光路的檢查　　激光雕刻機(jī)的光路系統(tǒng)是由反射鏡的反射與聚焦鏡的聚焦共同完成的，在光路中聚焦鏡不存在偏移問題，但三個反射鏡是由機(jī)械部分固定的，偏移的可能性較大，雖然通常情況下不會發(fā)生偏移，但建議用戶每次工作前務(wù)必檢查一下光路是否正常。 　激光作為一種新型的工具目前越來越成熟的運(yùn)用到各種行業(yè)，包含激光切割機(jī)、激光雕刻機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接等。那么激光切割到底是怎么運(yùn)用的，激光切割的好壞又怎么區(qū)分呢？

　　首先激光的能量以光的形式集中成一條高密度的光束，光束傳遞到工作表面，產(chǎn)生足夠的熱量，使材料熔化，加之與光束同軸的高壓氣體直接除去熔隔金屬，從而達(dá)到切割的目的，這說明激光切割加工同機(jī)床的機(jī)械加工有著本質(zhì)的區(qū)別。

　　它是利用從激光發(fā)生器發(fā)射出的激光束，經(jīng)外電路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束照射條件，激光熱量被工件材料吸收，工件溫度急劇上升，到達(dá)沸點(diǎn)后，材料開始汽化并形成孔洞，隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫。切縫時的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運(yùn)動軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

　　一般來說，激光切割質(zhì)量可以由以下6個標(biāo)準(zhǔn)來衡量。

　　1.切割表面粗糙度Rz

　　2.切口掛渣尺寸

　　3.切邊垂直度和斜度u

　　4.切割邊緣園角尺寸r

　　5.條紋后拖量n

　　6.平面度F

原理

　　激光是一種光，與自然界其電發(fā)光一樣，是由原子(分子或離子箏)躍遷產(chǎn)生的，而且是自發(fā)輻射引起勺。 激光雖然是光，但它與普通光明顯不同是激光僅在最初極短的時間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發(fā)散的方向性,雕刻機(jī)，極高的發(fā)光強(qiáng)度。 激光同時又具有高相干性、高強(qiáng)度性、高方向性，激光通過激光器產(chǎn)生后由反射鏡傳遞并通過聚集鏡照射到加工物品上，使加工物品（表面）受到強(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加，使該點(diǎn)因高溫而迅速的融化或者汽化，配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工的目的。激光加工技術(shù)在廣告行業(yè)的應(yīng)用主要分為：激光切割、激光雕刻兩種工作方式，對于每一種工作方式，我們在操作流程中有一些不盡相同的地方。

激光雕刻：主要是在物體的表面進(jìn)行，分為位圖雕刻和矢量雕刻兩種：

位圖雕刻：我們先在PHOTOSHOP里將我們所需要雕刻的圖形進(jìn)行掛網(wǎng)處理并轉(zhuǎn)化為單色BMP格式，而后在專用的激光雕刻切割軟件中打開該圖形文件。根據(jù)我們所加工的材料我們進(jìn)行合適的參數(shù)設(shè)置就可以了，而后點(diǎn)擊運(yùn)行，激光雕刻機(jī)就會根據(jù)圖形文件產(chǎn)生的點(diǎn)陣效果進(jìn)行雕刻。

矢量雕刻：使用矢量軟件如Coreldraw，AutoCad，Iluustrator等排版設(shè)計，并將圖形導(dǎo)出為PLT，DXF，AI格式,打標(biāo)機(jī)，然后再用專用的激光切割雕刻軟件打開該圖形文件，傳送到激光雕刻機(jī)里進(jìn)行加工。

　　在廣告行業(yè)主要適用于木板、雙色板、有機(jī)玻璃、彩色紙等材料的加工。

激光切割：我們可以理解為是邊緣的分離。對這樣的加工目的，我們應(yīng)該先在CORELDRAW、AUTOCAD里將圖形做成矢量線條的形式,氣動打標(biāo)機(jī)，然后存為相應(yīng)的PLT、DXF格式，用激光切割機(jī)操作軟件打開該文件，根據(jù)我們所加工的材料進(jìn)行能量和速度等參數(shù)的設(shè)置再運(yùn)行即可。激光切割機(jī)在接到計算機(jī)的指令后會根據(jù)軟件產(chǎn)生的飛行路線進(jìn)行自動切割。如：現(xiàn)有金運(yùn)激光切割機(jī)，可以根據(jù)電腦繪制好的模板，然后直接輸入電腦，自動切割圖形。現(xiàn)有的金運(yùn)激光切割機(jī)一般都有自己的硬盤，可輸入海量數(shù)據(jù)源。簡單方便。

技術(shù)

　　CO2激光切割機(jī)的幾項關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。

　　在CO2激光切割機(jī)中激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關(guān)鍵技術(shù)： 1、焦點(diǎn)位置控制技術(shù)：激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫；同時焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機(jī)工業(yè)應(yīng)用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上； 6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上； 6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。

　　在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡便方法有三種：

　　（1）打印法：使切割頭從上往下運(yùn)動,在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑最小處為焦點(diǎn)。

　　（2）斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最小處為焦點(diǎn)。

　　（3）藍(lán)色火花法：去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運(yùn)動,直至藍(lán)色火花最大處為焦點(diǎn)。

　　對于飛行光路的切割機(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用：

　　（1）平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。

　　（2）在切割頭上增加一獨(dú)立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區(qū)域內(nèi)保持一致。如圖二所示。

　　（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統(tǒng)）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點(diǎn)光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。

　　（4）飛行光路切割機(jī)上增加x、y方向的補(bǔ)償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠(yuǎn)端光程增加時使補(bǔ)償光路縮短；反之當(dāng)切割近端光程減小時,使補(bǔ)償光路增加,以保持光程長度一致。

　　2.切割穿孔技術(shù)：任何一種熱切割技術(shù),除少數(shù)情況可以從板邊緣開始外,一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一孔,然后再用激光從小孔處開始進(jìn)行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基本方法：

　　（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關(guān),爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在要求較高的零件上使用（如石油篩縫管）,只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。

　　（2）脈沖穿孔：（Pulse drilling）采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴(kuò)展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產(chǎn)生小的微粒噴射,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質(zhì)量優(yōu)于爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應(yīng)具有較高的輸出功率；更重要的時光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應(yīng)激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質(zhì)量的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過渡技術(shù)應(yīng)以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實(shí)際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實(shí),具體方法有以下三種：（1）改變脈沖寬度；（2）改變脈沖頻率；（3）同時改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明,第（3）種效果最好。

　　3.噴嘴設(shè)計及氣流控制技術(shù)： 激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng)；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)計及氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。目前激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔（如圖4）。通常用實(shí)驗(yàn)和誤差方法進(jìn)行設(shè)計。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計算與分析。在使用時從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,最后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。

　　可用下列公式計算： V=8.2d2(Pg+1)

　　V-氣體流速 L/min

　　d-噴嘴直徑 mm

　　Pg-噴嘴壓力（表壓）bar

　　對于不同的氣體有不同的壓力閾值,當(dāng)噴嘴壓力超過此值時,氣流為正常斜激波,氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關(guān)：如氧氣、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當(dāng)噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar）,氣流正常斜激波封變?yōu)檎�激�?切割壓力Pc下降,氣流速度減低,并在工件表面形成渦流,削弱了氣流去除熔融材料的作用,影響了切割速度。因此采用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴,其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。

　　為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗(yàn),見圖4。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示：分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa（或4bar）時切割速度只能達(dá)到2.75m/min（碳鋼板厚為2mm）。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。

　　第一高切割壓力區(qū)緊鄰噴嘴出口,工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm,切割壓力Pc大而穩(wěn)定,是目前工業(yè)生產(chǎn)中切割手扳常用的工藝參數(shù)。第二高切割壓力區(qū)約為噴嘴出口的3~3.5mm,切割壓力Pc也較大,同樣可以取得好的效果,并有利于保護(hù)透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區(qū)由于距噴嘴出口太遠(yuǎn),與聚焦光束難以匹配而無法采用。

　　綜上所述,CO2激光切割機(jī)技術(shù)正在我國工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用,國外正研究開發(fā)更高切割速度和更厚鋼板的切割技術(shù)與裝置。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對質(zhì)量和生產(chǎn)效率越來越高的要求,必須重視解決各種關(guān)鍵技術(shù)及執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以使這一新技術(shù)在我國獲得更廣泛的應(yīng)用。激光切割技術(shù)　激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。 激光切割技術(shù)有兩種： 一種是脈沖激光適用于金屬材料。第二種是連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。現(xiàn)代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。

激光切割技術(shù)

　　是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運(yùn)動,從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀(jì)七十年代以來隨著CO2激光器及數(shù)控技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,目前已成為工業(yè)上板材切割的一種先進(jìn)的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料,成形復(fù)雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其有缺點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。

維護(hù)

　　激光切割機(jī)一臺設(shè)備幾萬塊甚至幾十萬塊，所以在操作當(dāng)中必須要注意，而且平常要注意保養(yǎng)和維護(hù)才能增加設(shè)備的使用壽命，節(jié)約成本，創(chuàng)造更大的利益。一：水的更換與水箱的清潔

　　建議：每星期清洗水箱與更換循環(huán)水一次

　　注意：機(jī)器工作前一定保證激光管內(nèi)充滿循環(huán)水。

　　循環(huán)水的水質(zhì)及水溫直接影響激光管的使用壽命，建議使用純凈水，并將水溫控制在35℃以下。如超過35℃需更換循環(huán)水，或向水中添加冰塊降低水溫，（建議用戶選擇冷卻機(jī)，或使用兩個水箱）。

　　清洗水箱：首先關(guān)閉電源，拔掉進(jìn)水口水管，讓激光管內(nèi)的水自動流入水箱內(nèi)，打開水箱，取出水泵，清除水泵上的污垢。將水箱清洗干凈，更換好循環(huán)水，把水泵還原回水箱，將連接水泵的水管插入進(jìn)水口，整理好各接頭。把水泵單獨(dú)通電，并運(yùn)行2-3分鐘（使激光管充滿循環(huán)水）。

二、風(fēng)機(jī)清潔

　　風(fēng)機(jī)長時間的使用，會使風(fēng)機(jī)里面積累很多的固體灰塵，讓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生很大噪聲,也不利于排氣和除味。當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)吸力不足排煙不暢時，首先關(guān)閉電源，將風(fēng)機(jī)上的入風(fēng)管與出風(fēng)管卸下，除去里面的灰塵，然后將風(fēng)機(jī)倒立，并拔動里面的風(fēng)葉，直至清潔干凈，然后將風(fēng)機(jī)安裝好。

三：鏡片的清潔

　　（建議每天工作前清潔，設(shè)備須處于關(guān)機(jī)狀態(tài)）

　　雕刻機(jī)上有3塊反射鏡與1塊聚焦鏡(1號反射鏡位于激光管的發(fā)射出口處，也就是機(jī)器的左上角，2號反射鏡位于橫梁的左端，3號反射鏡位于激光頭固定部分的頂部，聚焦鏡位于激光頭下部可調(diào)節(jié)的鏡筒中)，激光是通過這些鏡片反射、聚焦后從激光頭發(fā)射出來。鏡片很容易沾上灰塵或其它的污染物，造成激光的損耗或鏡片損壞，1號與2號鏡片清洗時勿須取下，只需將蘸有清洗液的擦鏡紙小心地沿鏡片中央向邊緣旋轉(zhuǎn)式擦拭。3號鏡片與聚焦鏡需要從鏡架中取出，用同樣的方法擦拭，擦拭完畢后原樣裝回即可。

　　注意：1.鏡片應(yīng)輕輕擦拭，不可損壞表面鍍膜；2.擦拭過程應(yīng)輕拿輕放，防止跌落；3.聚焦鏡安裝時請務(wù)必保持凹面向下。

四、導(dǎo)軌的清潔

　　（建議每半個月清潔一次，關(guān)機(jī)操作）

　　導(dǎo)軌、直線軸作為設(shè)備的核心部件之一，它的功用是起導(dǎo)向和支承作用。為了保證機(jī)器有較高的加工精度，要求其導(dǎo)軌、直線具有較高的導(dǎo)向精度和良好的運(yùn)動平穩(wěn)性。設(shè)備在運(yùn)行過程中，由于被加工件在加工中會產(chǎn)生大量的腐蝕性粉塵和煙霧，基這些煙霧和粉塵長期大量沉積于導(dǎo)軌、直線軸表面，對設(shè)備的加工精度有很大影響，并且會在導(dǎo)軌直線軸表面形成蝕點(diǎn)，縮短設(shè)備使用壽命。為了讓機(jī)器正常穩(wěn)定工作，確保產(chǎn)品的加工質(zhì)量，要認(rèn)真做好導(dǎo)軌、直線軸的日常維護(hù)。

　　注意：清潔導(dǎo)軌請準(zhǔn)備——干棉布、潤滑油

　　雕刻機(jī)的導(dǎo)軌分為直線導(dǎo)軌、滾輪導(dǎo)軌，在YM系列當(dāng)中X方向采用了直線導(dǎo)軌、Y方向采用滾輪導(dǎo)軌。

　　直線導(dǎo)軌的清潔：首先把激光頭移動到最右側(cè)(或左側(cè))，找到如上圖所示直線導(dǎo)軌，用干棉布擦拭直到光亮無塵，再加上少許潤滑油(可采用縫紉機(jī)油，切勿使用機(jī)油)，將激光頭左右慢慢推動幾次，讓潤滑油均勻分布即可。

　　滾輪導(dǎo)軌的清潔：把橫梁移動到內(nèi)側(cè)，打開機(jī)器兩側(cè)端蓋，找到如上圖導(dǎo)軌，用干棉布把兩側(cè)導(dǎo)軌與滾輪接觸的地方擦拭干凈，再移動橫梁，把剩余地方清潔干凈。

　　五、螺絲、聯(lián)軸節(jié)的緊固 　　運(yùn)動系統(tǒng)在工作一段時間后，運(yùn)動連接處的螺絲、聯(lián)軸節(jié)會產(chǎn)生松動，會影響機(jī)械運(yùn)動的平穩(wěn)性，所以在機(jī)器運(yùn)行中要觀察傳動部件有沒有異響或異常現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題要及時堅固和維護(hù)。同時機(jī)器應(yīng)該過一段時間用工具逐個堅固螺絲。第一次堅固應(yīng)在設(shè)備使用后一個月左右。

六、光路的檢查

　　激光雕刻機(jī)的光路系統(tǒng)是由反射鏡的反射與聚焦鏡的聚焦共同完成的，在光路中聚焦鏡不存在偏移問題，但三個反射鏡是由機(jī)械部分固定的，偏移的可能性較大，雖然通常情況下不會發(fā)生偏移，但建議用戶每次工作前務(wù)必檢查一下光路是否正常。

注：聯(lián)系我時，請說是在“傲立機(jī)床網(wǎng)”上看到的，謝謝！