Типы лазерных станков: Комплексный
Технический обзор
1. Введение
Лазерные станки с ЧПУ — это передовые производственные инструменты, которые используют мощные лазерные лучи для резки, гравировки или травления материалов с высокой точностью. Они широко используются в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника и металлообработка, благодаря своей точности, скорости и универсальности. В данном документе приводится подробная классификация лазерных станков по типу лазерного источника, применению и механизмам работы.
2. Классификация лазерных станков
Лазерные станки можно классифицировать по следующим признакам:
Лазерный источник
Конфигурация машины
Совместимость материала
2.1 По типу лазерного источника
(1) Лазерные станки с газовым лазером (CO₂)
Принцип работы: Используется газовая смесь (CO₂, азот и гелий), возбуждаемая электрическим разрядом для генерации лазерного луча (длина волны: 10,6 мкм).
Области применения:
Резка неметаллических материалов (дерево, акрил, кожа, пластик).
Тонкие металлические листы (до 20 мм, в зависимости от мощности).
Преимущества:
Высокая эффективность для органических материалов.
Гладкие кромки после резки.
Ограничения:
Пониженная эффективность при работе с высокоотражающими металлами (медь, алюминий).
Более высокие требования к обслуживанию из-за необходимости дозаправки газом.
(2) Волоконные лазерные машины для резки
Принцип работы: Использует твердотельный лазерный источник, где луч генерируется через легированные оптические волокна (длина волны: 1,06 мкм).
Области применения:
Идеально подходит для металлов (сталь, алюминий, латунь, медь).
Высокоточная резка на высокой скорости (толщина до 50 мм).
Преимущества:
Более высокая энергоэффективность (~30% против ~10% у CO₂).
Меньше обслуживания (не требуются газ или зеркала).
Лучше подходит для отражающих металлов.
Ограничения:
Менее эффективна для неметаллов.
(3) Nd:YAG/Nd:YVO₄ Лазерные машины для резки
Принцип работы: Твердотельные лазеры с использованием кристаллов, легированных неодимом (длина волны: 1,064 мкм).
Области применения:
Тонкая гравировка и микрорезка.
Производство медицинских устройств.
Преимущества:
Высокая пиковая мощность для импульсных операций.
Подходит для очень тонких материалов.
Ограничения:
Более низкий КПД по сравнению с волоконными лазерами.
Высокие эксплуатационные расходы.
2.2 По конфигурации машины
(1) Портальные (с подвижной порталом) лазерные резаки
l Лазерная головка перемещается по осям X/Y над неподвижной заготовкой.
l Лучше всего подходит: для резки больших форматов (листовой металл, вывески).
(2) Лазерные машины с подвижной оптикой
Заготовка остается неподвижной, а зеркала/линзы перемещаются.
Лучше всего подходит: для высокоскоростной резки тонких материалов.
(3) Гибридные лазерные машины
Комбинируют подвижный портал и летающую оптику.
Лучше всего подходит: для баланса скорости и точности.
(4) Лазерные машины с роботизированной рукой
Используют многоосевую роботизированную руку для 3D-резки.
Лучше всего подходит для: компонентов автомобилестроения и аэрокосмической промышленности.
2.3 По совместимости с материалами
| Тип лазера | Металлы | Пластик | Дерево | Керамика | Стекло |
| CO₂-лазер | Умеренный | Отличный | Отличный | Хорошо | Хорошо |
| Волоконный лазер | Отличный | Бедная | Бедная | Бедная | Нет |
| Nd:YAG-лазер | Хорошо | Умеренный | Умеренный | Умеренный | Нет |
3. Основные технические параметры
| Параметры | CO₂-лазер | Волоконный лазер | Nd:YAG-лазер |
| Длина волны (мкм) | 10.6 | 1.06 | 1.064 |
| Диапазон мощности (Вт) | 25–20,000 | 500–30 000 | 50–6 000 |
| Скорость резки | Средний | ОченьВысокий | Низкий-Средний |
| Обслуживание | Высокий | Низкий | Средний |
| ЛучшаяТолщина | <20 мм | <50 мм | <10 мм |
4. Промышленное применение
Автомобильная промышленность: Точная резка компонентов шасси.
Аэрокосмическая отрасль: Обработка титана и композитных материалов.
Электроника: Микро-резка печатных плат.
Ювелирные изделия: Тонкая гравировка и сложные дизайны.
5. заключение
Лазерные станки для резки значительно различаются по типу лазерного источника, конфигурации и совместимости с материалами. Волоконные лазеры доминируют в металлообработке благодаря своей эффективности, тогда как CO₂-лазеры остаются идеальными для неметаллических материалов. Выбор правильного типа зависит от материала, толщины, требований к точности и бюджета.
Для получения дополнительных технических характеристик или рекомендаций, зависящих от конкретного применения, обратитесь к поставщику систем лазерной резки JUGAO CNC MACHINE.
