人們談起激光雕刻機(jī)(www.51fission.net)在各行業(yè)的用途時(shí),總是會(huì)想到加工金屬部件,塑料零件與其它人造材料。激光雕刻機(jī)在其它可行性的商業(yè)用途還包括了木質(zhì)材料的加工(切割和雕刻)。比如:這些激光雕刻機(jī)在雕刻切割生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用包括建筑設(shè)計(jì)模型、工藝禮品市場(chǎng)、橡皮印章、珠寶加工、汽車零部件打標(biāo)、原型設(shè)計(jì)、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、零售商品雕刻等。 所以說,很大程度上,這些功能應(yīng)用都是很好展示到各個(gè)行業(yè)中的。
激光雕刻機(jī)切割和雕刻這兩個(gè)術(shù)語在加工木材時(shí)有獨(dú)特的定義。激光雕刻是指在基材上去掉一些材料以形成紋理、深度或浮雕的效果
激光雕刻機(jī)切割是指為了終用途而對(duì)材料做完全裁截或?qū)ν庑涡夼偬幚?。在大多?shù)木材加工中,平臺(tái)型或X-Y繪圖儀型的機(jī)器有著若干優(yōu)點(diǎn)。主要的優(yōu)點(diǎn)在于廣闊的雕刻區(qū)域以及垂直于材料表面的激光束。激光束帶來了高精度加工,消除了振鏡掃描系統(tǒng)導(dǎo)致的角度扭曲。平臺(tái)型X-Y系統(tǒng)的一個(gè)缺陷在于加工單獨(dú)零件的速度,而這正是振鏡系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在。不過,在大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用中,不會(huì)大規(guī)模加工木質(zhì)零件,因此這個(gè)缺陷不會(huì)影響人們選擇平臺(tái)型系統(tǒng)。
1:在加工木材時(shí),激光切割是指為了終用途而對(duì)材料做完全裁截或?qū)ν庑涡夼偬幚怼?/p>
激光加工對(duì)于零售部門來說有著特殊的吸引力,這是因?yàn)樯虡?biāo)銘刻是產(chǎn)品促銷成功的關(guān)鍵因素。比如說,葡萄酒廠將優(yōu)質(zhì)的葡萄酒放在貼有定制標(biāo)簽的箱子里配送,并且要求使用木材被灼效果的包裝。在這種應(yīng)用中,一臺(tái)激光雕刻機(jī)是滿足其需求的佳解決方案。
還可以將雕刻和切割材料作為雙重加工工藝。一件用來裝飾和促銷的定制標(biāo)簽,這個(gè)是雕刻機(jī)的應(yīng)用一個(gè)方面。這一例子顯示出繪圖儀型二氧化碳激光系統(tǒng)能夠達(dá)到的質(zhì)量和精度。如果通過手工來切割和雕刻,很有可能出現(xiàn)人為錯(cuò)誤,而且還將延長總的加工時(shí)間。
3:使用激光雕刻和切割加工這兩種工藝來制作這種定制的木質(zhì)標(biāo)簽。
繪圖儀型二氧化碳激光系統(tǒng)令人關(guān)注的另一應(yīng)用是細(xì)木家具和鑲嵌細(xì)工。將木材雕刻到一定深度,然后鑲嵌對(duì)比色的薄木片,就能創(chuàng)造出令人注目的成品。在這一應(yīng)用中,系統(tǒng)的精密運(yùn)動(dòng)使得木片加工比手工操作更快速,更不易出錯(cuò)。
4:將木材雕刻到一定深度,然后鑲嵌對(duì)比色的薄木片,就能創(chuàng)造出令人注目的成品。
考慮使用平臺(tái)型X-Y繪圖儀型激光系統(tǒng)來加工木材時(shí),遇到的常見問題有:能夠切割的木材大厚度是多少?木材的硬度是影響因素嗎?能夠在單程激光中切割的厚木材通常約0.5英寸,這要取決于激光器的輸出功率。不過,如果使用多程激光并且改變垂直聚焦增量,切割木材厚度能夠達(dá)到0.750英寸。一般會(huì)要求進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試以確定正確的激光器配置。
需要考慮更多的是木材類型,而非木材硬度。有些木材的組成結(jié)構(gòu)非常均勻,幾乎沒有紋理。這種類型的木材非常適合切割和雕刻加工應(yīng)用。而那些紋理輪廓非常清晰的或者多結(jié)節(jié)的木材,加工起來要困難得多。激光器對(duì)于紋理的反應(yīng)會(huì)有細(xì)微差異,導(dǎo)致終的效果跟預(yù)期不太相符。如果需要對(duì)材料進(jìn)行完全切割,那么必須要考慮木材的平整度。木片越平整,切割必須越一致。
如果在加工過程中加熱,樹脂受熱后會(huì)像氣泡一樣滲出到表面,所有的木材將會(huì)變得輕微發(fā)黏。在大多數(shù)情況下,可以通過快速砂紙打磨或者用松香水擦拭來除去粘性殘留物,這也是大多數(shù)木工環(huán)境中常見的工作。
另外需要考慮的因素就是木頭的易燃性,因此必須要在工藝中引入兩種要素以杜絕任何意外燃燒的可能性。第一種是壓縮空氣源。跟同級(jí)別大多數(shù)激光器一樣,激光雕刻機(jī)擁有壓縮空氣定向噴嘴,可以與激光束同軸釋放空氣,吹走激光加工過程中炭化的材料,冷卻周邊區(qū)域從而降低木材引燃的可能性。所有的木材都會(huì)在切割位置上有某種程度的炭化現(xiàn)象。這是激光器與材料上的樹脂、氧氣以及木材本身殘留的水份相互作用產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的。在多數(shù)情況下,這一現(xiàn)象非常輕微,不過若有必要,使用砂磨機(jī)做一遍快速處理就能除去變色區(qū)域。
當(dāng)?shù)窨虘?yīng)用中的激光束不穿透木材時(shí),當(dāng)以低功率及適當(dāng)?shù)乃俣然蛘叨喾N高速對(duì)材料進(jìn)行加工時(shí), 許多木材類型的炭化現(xiàn)象可以得到控制。一些人十分喜歡炭化的藝術(shù)陰影,因此木頭燒傷效果非常受歡迎。否則,在正確調(diào)整了設(shè)置后,可以獲得幾乎完美的雕刻外觀,只有輕微的變色,通常不會(huì)被看作炭化。
第二種決定性要素是適當(dāng)?shù)臒熿F排放。激光系統(tǒng)要在鄰近激光加工區(qū)域安裝能跟著繪圖儀前端移動(dòng)的排氣軟管。這樣,煙霧就容易被清除,有助于盡量保持激光器加工零件和光學(xué)器件的清潔。軟管的出口可以通向過濾排煙系統(tǒng),也可以直接排到場(chǎng)所外邊,這要取決于當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)法規(guī)以及與其它場(chǎng)所的鄰近距離。
進(jìn)口激光雕刻機(jī)對(duì)于企業(yè)進(jìn)行切割、產(chǎn)品識(shí)別、商標(biāo)銘刻以及裝飾大有幫助。本文重點(diǎn)放在木質(zhì)基板上,但實(shí)際上二氧化碳激光器同樣可以對(duì)大多數(shù)塑料、陶瓷、涂敷金屬甚至有些裸金屬物品進(jìn)行切割、雕刻或作標(biāo)記,成為幾乎適合所有行業(yè)的通用和多產(chǎn)的工具。