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激光雕刻机可以被认为是三个主要部分

作者:浏览次数: 日期: 2019-4-9 9:35:13

摘要:

激光雕刻机可以被认为是三个主要部分:激光器,控制器和表面。激光就像一支铅笔 - 从它发出的光束允许控制器将图案追踪到表面上。控制器的方向,强度,移动速度以及瞄准表面的激光束的扩散。挑选表面以匹配激光可以作用的表面。


雕刻机有三种主要类型:最常见的是X-Y工作台,通常工件(表面)是固定的,激光光学系统在X和Y方向上移动,指示激光束绘制矢量。有时激光是静止的,工件会移动。有时工件在Y轴上移动而激光在X轴上移动。第二种类型是圆柱形工件(或安装在圆柱体周围的扁平工件),其中激光有效地穿过细螺旋,并且开/关激光脉冲以光栅为基础产生所需图像。在第三种方法中,激光和工件都是静止的,并且电流镜将激光束移动到工件表面上。使用此技术的激光雕刻机可以在光栅或矢量模式下工作。

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激光(术语“激光”和“激光束”可以互换使用)接触表面的点应位于激光光学系统的焦平面上,并且通常与其焦点同义。该点通常很小,可能小于一毫米(取决于光学波长)。当激光束通过表面时,只有该焦点内的区域受到显着影响。激光器传递的能量改变了焦点处材料的表面。它可能会加热表面并随后使材料蒸发,或者材料可能会破裂(称为“玻璃化”或“玻璃化”)并从表面剥落。切割金属部件的涂料通常是如何激光雕刻材料。


如果在激光雕刻过程中表面材料蒸发,则几乎总是需要通过鼓风机或真空泵进行通风,以消除此过程中产生的有害烟雾和烟雾,并清除表面上的碎屑以使激光继续雕刻。


激光可以非常有效地去除材料,因为激光束可以设计成以将高百分比的光能转换成热量的方式将能量传递到表面。光束高度聚焦和准直 - 在大多数非反射材料中,如木材,塑料和珐琅表面,光能转换为热能的效率超过{x%}。[引证需要]但是,由于这种效率,激光雕刻中使用的设备可能会很快升温。激光器需要精心设计的冷却系统。或者,可以脉冲激光束以减少过度加热的量。

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通过对控制器进行编程以随时间横穿激光束的特定路径,可以雕刻不同的图案。仔细调节激光束的痕迹,以实现一致的材料去除深度。例如,避免了交叉路径以确保每个蚀刻表面仅暴露于激光一次,因此去除了相同量的材料。在创建雕刻图案时还考虑光束在材料上移动的速度。改变光束的强度和扩散可以使设计更具灵活性。例如,通过改变时间比例(称为“占空比”),在每个脉冲期间打开激光器,可以针对材料适当地控制传递到雕刻表面的功率。


由于控制器准确地知道激光器的位置,因此不需要在表面上增加屏障以防止激光偏离规定的雕刻图案。结果,在激光雕刻中不需要电阻掩模。这主要是为什么这种技术与旧的雕刻方法不同。