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雷射加工設備的選擇建議



雷射加工(Laser Processing)設備在近代的工業製造領域中扮演了一個重要的角色。在我們談到雷射加工時,一般人會先想到的可能是雷射雕刻,也就是利用雷射光束對工件進行雕刻的技術,但這只是眾多雷射加工的一種應用方式而已;事實上,在加工製造領域,雷射技術也很常被用來進行金屬切割、焊接、打標、雕刻等作業,這些製程使用的雷射設備都各不相同。 在我們多年的自動化雷射設備經驗,我們會提供一些設備選擇上的建議,利用一些篇幅來說明雷射加工的原理及各種雷射設備的應用。



雷射加工的基本原理

雷射(新加坡稱鐳射,中國大陸稱激光)是一種高功率、高能量、高熱的光束, Laser,是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的縮寫,即由單色(僅一個波長)、定向(偏振)和對齊(振幅)輻射組成。將光束聚焦在一個點上並增強其能量,這個高密度光束就能以燒灼的方式來熔化、蒸發、熱效應其焦距內的物體;雷射的光點在業界中稱為「光斑」(Laser Spot)。利用這樣的方式,我們能切斷物體、焊接金屬,或是在物體表面刻下標記。 依照光束被誘發的方式不同,現行主流的雷射技術分為四大類:光纖UV、CO2與YAG雷射(逐漸減少)。除了這四種類別之外,還有其他雷射技術以不同的介質來產生不同波長、功率的光束,利用不同技術打造的雷射加工設備應用範圍與場域不同。接下來,介紹雷射設備及選擇時的重點。

雷射雕刻(Laser Engraving)

雷射雕刻也被稱為「打標」(Laser Marking),是現今雷射商用化程度最高的雷射技術,它的應用範圍不僅僅於工業加工,也很大程度的被用在我們的生活中,如家電、食品、運動器材……等等。目前有相當多桌上型雷射雕刻機在市場上流通,為個人工作坊或加工業者所用,相當受到歡迎。雷射雕刻機在選用上不需要太高的功率,實務上會根據工件的材質、吸收率及雕刻深淺來做選擇,可加工材質有金屬、五金、硬質塑膠、木頭、陶瓷、碳纖維、PCB……等,應用範圍非常的廣泛,此類機型除了雕刻以外,也常見於清除鏽斑或是半導體的製程應用。點這裡可以了解更多機器的介紹。



雷射焊接(Laser Welding)

雷射焊接利用雷射的光束快速加熱金屬表面,使其熔化,將不同的工件接合在一起。雷射焊接的最大優點是操作容易、焊道平滑美觀、熱效應小,造成的焊疤與變形量小,並能有效控制焊接面的熔化程度,。一般來說,汽機車工業、軌道工業、電氣設備、模具修補……等,都常利用雷射焊接技術;其選用上會建議根據加工材料、厚度與熔深來選擇不同的雷射焊接機。在焊接加工的領域,常有缺工問題,找無焊接老經驗師傅,故焊接漸漸由雷射焊接取代,操作容易,教育訓練時間。點這裡可以了解更多機器的介紹。



雷射切割機(Laser Cutting Machine)

雷射切割機,即是利用雷射光束來切割工件。比起金屬刀具,雷射的優勢是能更輕易地達成精密切削,它不需要潤滑,也不會產生切削殘屑,更不會有刀具損耗等問題,非常適合用來加工高硬度的金屬工件。先進的光纖切割機光纖切管機已經能有效利用數控技術,實現自動化精密切割,適合各領域工程用機械的製造及板金、管材加工。點這裡可以了解更多機器的介紹。


雷射加工設備的選擇建議

在雷射加工設備的選擇上,我們建議您首先考量到加工材質、加工產品,以及產品規格(厚度)等要素。根據這三個要素來考量,較能選出最適合您的雷射加工設備。 以材質選擇:加工金屬類工件,我們建議選擇光纖雷射;若要加工非金屬材質,我們建議使用CO2雷射紫外光(UV)雷射,若想要一台通用型的加工設備,選擇紫外光(UV)雷射 以產品厚度選擇:雷射加工的一個大原則是,厚度越高的工件就需要功率越高的雷射來進行加工。以小功率的雷射來加工較厚的工件效率不高、效果也不好;相反地,大功率的設備加工小型工件能得到較高的效率,但成本也相對較高。 各種雷射設備資訊供各位讀者參考,希望您能對雷射加工及其設備有更多的了解,對於未來在設備上的選擇能有所幫助。


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