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什麼是雷射加工和雷射切割加工技術?

雷射加工和切割是一項廣泛應用於不同行業的製造技術,主要用於對各種材料進行高精度的切割、雕刻、打孔和標記。雷射加工是一種使用高能量雷射光束對材料進行切割、雕刻和銘記的過程,雷射切割是一種將雷射光束集中於一個小區域,以使材料熔化或氣化,從而實現切割的過程。
雷射加工是現代製造和設計領域不可或缺的技術,它們提供了高度精確、靈活且可靠的製造解決方案,適用於各種不同的應用領域。我們以其快速交貨和客製化訂單服務,成為了客戶值得信賴的合作夥伴,我們不僅僅提供高效率和靈活性,還確保每個訂單都能達到最高標準。

為什麼選擇本公司提供的雷射加工服務?

  • 涉及領域廣泛:本公司的雷射加工、切割服務不僅僅是切割材料,更是開啟創造無限可能的大門,無論您是在建築、製造、或藝術設計方面,我們的專業團隊將幫助您實現您的最具挑戰性的項目,擁有最先進的雷射切割設備,能夠處理各種材料,無論是金屬、塑料還是有機材料,都能輕鬆應對。
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雷射加工應用領域及實績展示

  • 雷射加工應用在製造業:包括金屬切割、焊接、打孔和表面處理等方面。
  • 雷射加工應用在醫療:在醫療領域,雷射被用於手術、皮膚治療、眼科手術等。
  • 雷射加工應用在通信:光纖通信中使用雷射進行資料傳輸,以及在製造光纖元件時的加工等。
  • 雷射加工應用在半導體製造:雷射被廣泛應用於半導體製造,用於切割、鍍膜和微加工等步驟。
  • 雷射加工應用在藝術與設計:雷射切割和雕刻技術被用於製作藝術品、模型和設計原型等。
  • 雷射加工應用在汽車工業:用於汽車部件的切割、焊接和標記等。
  • 雷射加工應用在電子產品領域:在生產電子元件和印刷電路板時,雷射加工也有廣泛應用。

雷射加工常見材質

  • SS材質SPHC(SS400為主流):熱軋鋼板的一種。由於是容易生鏽的材料,因此需要通過電鍍、噴漆、染黑等表面處理進行保護。
  • PO(酸洗料):又稱酸洗鋼板,沒有附著在熱軋鋼板表面的氧化膜。
  • SPCC(拋光材料):一種冷軋鋼板。它是由熱軋鋼板進一步冷軋製成的。
  • SECC:一種電鍍鋅鋼板。它是一種鍍有電子元件的冷軋鋼板。平均鍍膜厚度約為 2 至 25 µm。
  • SGCC(錏板):熱浸鍍鋅鋼板。熱鍍鋅冷軋鋼板。平均鍍膜厚度約為 50-100 µm。
  • SK5/SK7素材鋼板:磨光鋼帶、製造精細厚度均勻,公差極少光滑如鏡,適合於:刀片、發條、錶帶、筆尖、鍊條、彈簧板等,紡織零件、百葉窗、打火機及各種機械零件等。
  • 不銹鋼板:不銹鋼是一種具有優良的機械性能、耐火性、低溫特性、韌性、可加工性等,包括耐腐蝕性能的材料。

雷射加工的優缺點:

優點:
  • 高精度:雷射加工可以實現非常高的精度和細微加工,適用於精密製造。
  • 非接觸加工:由於是使用光束進行加工,因此不需要物理接觸,避免了材料的損壞。
  • 無切削力:與傳統切削加工方式相比,雷射加工不產生切削力,減少了材料變形的風險。
  • 適用於多種材料:雷射可以加工多種材料,包括金屬、塑料、玻璃等。
  • 自動化程度高:可以與電腦控制系統結合,實現高度自動化的生產流程。
缺點:
  • 高成本:雷射加工設備的投資和維護成本較高。
  • 材料選擇受限:雷射加工對材料的吸收性有一定要求,某些材料可能不太適合。
  • 加工速度較慢:對於大批量生產而言,雷射加工的速度可能較慢。
  • 安全風險:需要嚴格的安全措施,以防止光束對人體造成傷害。

深入瞭解雷射加工的基礎知識

1.1、影響雷射加工性能的因素

將高能密度的聚光於微小點之雷射光應用於加工的雷射加工法,可進行許多採用過去方法屬於困難的加工。雷射加工的用途包括:切斷、開孔、焊接、熱處理等,藉由適當控制影響各個加工性能之光能密度及輔助氣體等因素,即使用同一個加工機仍可依各種用途而分開使用。圖2-1-1顯示使用透鏡進行雷射加工時影響加工性能的因素。
影響加工的因素

(1)、關於雷射光的因素

輸出形態包括連續輸出雷射光的CW振盪、及反覆開啟(ON)與斷開(OFF)的脈衝振盪。依雷射振盪介質而決定的波長影響加工對象的射束吸收特性。輸出表示光能大小,能率表示脈衝輸出中每1脈衝時間的光速開啟時間比率,頻率表示1秒鐘的振盪次數,射束模式表示光能的強度分布。此外,縮短1個脈寬時間可進行非熱加工。

(2)、關於加工透鏡的因素

焦點距離表示從透鏡位置至焦點位置的距離,並影響在焦點位置的光點徑與焦點深度。加工透鏡型式包括抑制像差發生的凹凸透鏡、及一般的平凸透鏡。

(3)、關於雷射光的因素

點徑依透鏡規格而定,透鏡焦點愈短,其光點徑愈小。焦點位置表示焦點光點對被加工物表面的相對位置,並將上方定義為正值,將下方定義為負值。焦點深度表示在焦點附近接近光點徑之直徑所獲得的範圍。

(4)、關於噴嘴的因素

噴嘴直徑影響被加工物的蒸發、熔融狀態及加工部的屏蔽性。為了使各方向的加工性能平均,噴嘴的前端形狀為圓形,噴嘴與被加工物表面的位置關係須隨時保持一定,並儘量狹窄。

(5)、關於輔助氣體的因素

輔助氣體壓力影響經雷射光熔融之金屬從切斷溝內排出的作用。氣體種類影響加工品質及加工能力,切斷倚賴氧氣的燃燒作用,焊接及熱處理要求加工部的屏蔽性,依使用的噴嘴保持存在最佳的氣體流量。

(6)、被加工物的因素因素包括:

影響光能消耗的材質及板厚,以及容易受到用於穩定吸收光束之表面狀態、熱集中影響的加工形狀。再者,焊接的因素還加上考慮材料對接頭的形狀。

1.2、雷射加工的主要種類有哪些?

加工用高輸出雷射大致上區分為氣體雷射與固體雷射。
用於板金加工的[氣體雷射],過去使用二氧化碳雷射,如圖2-1-2所示,依放電方向、雷射氣流方向、及雷射光射出方向的差異,而包括①三軸正交型與②高速軸流型。振盪器雖結構不同,但雷射產生原理皆是將包含二氧化碳的混合氣體作為激射介質(雷射光產生源),並利用放電而激射。從雷射射振盪器射出的雷射光被數個反射鏡反射而傳播至加工頭。
[固體雷射]過去使用以半導體雷射(或燈)激射稱為YAG(釔鋁石榴石的簡稱)之玻璃狀結晶(固體)的雷射。但是,使用連續高輸出時,YAG桿中產生稱為熱透鏡效應的熱變形,而使雷射光品質惡化。
因此,為了減低該熱透鏡效應,而開發出在圖2-1-3所示的激射介質使用光纖的①光纖雷射;以及激射介質使用平板狀(碟片狀)的結晶的②碟片狀雷射。這些雷射光藉由光纖傳播至加工頭。
此外,亦可利用高輸出半導體雷射對樹脂或金屬進行直接加工。不過,半導體雷射的加工對象為金屬材料時,因為聚光性不足不適合切斷,所以使用範圍限定在熱處理及焊接等的用途上。
氣體雷射固體雷射
表2-1-1顯示各種雷射光的波長。加工透鏡所聚光的雷射光,基本上波長愈短愈能集中成小點徑。愈是小點徑光能密度愈高,所以熔融金屬能力強而可高速加工。此外,波長也影響被加工物的射束吸收特性。圖2-1-4顯示雷射光之波長與各種材料的吸收波長帶,波長愈短各種材料的吸收率愈高。 高功率輸出半導體雷射對鋁的吸收率為光纖雷射的2倍,也為二氧化碳雷射的10倍,而廣泛用在熱處理及焊接用途上。但是,半導體雷射最大的問題是前述的聚光特性低,因而期待改善聚光特性的研究有助於擴大應用在切斷領域。
各種雷射光的波長波長與吸收率的關係加工現象及態相變化
AMADA LCG3015 雷射加工機
AMADA RGM2 1003 CNC油壓折床
AMADA RGM2 8024 CNC油壓折床
AMADA RGM2 5020 CNC油壓折床
100噸CNC油壓床
H518 防夾手鉚釘機
H1024防夾手全自動鉚釘機
氣(油)壓式鉚釘機
CNC銑床加工機
CNC車床加工機
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KELLY II 焊道清洗機組
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自動鑽床
齒輪式攻牙機
KG MAKER 手拋機
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