激光雕刻：工艺、类型、材料和用途

“激光可以在各种材料上雕刻徽标、零件编号或图案，同时保持美感。”

雕刻是在工作表面上制作标志、徽标、文本、图案和字母的最佳方法。制造业中使用了不同的雕刻方法，例如机械雕刻。 激光蚀刻, 激光雕刻等等。

激光雕刻方法在各种应用领域中，尤其适用于金属工件的加工。激光束照射工件，选择性地汽化材料，从而在表面形成雕刻图案。同时，使用数控激光器能够提供更高的精度和准确度。 

了解雕刻概念、技术、类型和其他方面有助于做出更好的决策并获得最佳结果。本文将讨论工作机制、兼容材料、应用等。

 

什么是激光雕刻？

它是通过非接触（无剪切）材料去除在材料表面创建深永久标记的过程。激光雕刻使用 CO₂ 或光纤激光源，精确地沿着指定的路径或图案移动，在一定深度熔化和蒸发材料。激光源的类型取决于材料类型，CO₂ 适用于 金属雕刻 以及用于非金属工件的纤维。

雕刻的历史可以追溯到 500,000 万年前，即石器时代初期。人们认为当时人们习惯用石头雕刻标志。后来，随着金属时代的开始，雕刻成为文明的关键技术之一。直到 1900 年代初，机械雕刻随处可见，从硬币（货币）到工业产品。

1950 年，随着阿尔伯特·埃内斯汀斯在 1910 世纪 1960 年代末提出的激光技术论文，激光雕刻首次应用于飞机制造。然而，第一台商用机器直到 XNUMX 世纪 XNUMX 年代后才进入市场。随后，这项技术随着时间的推移不断发展其功能。 

目前，您可以在各种金属和非金属产品中看到永久性品牌标识、标志、图案、设计文字和字母、工艺和特征，从车辆上的底盘号到珠宝首饰上的图案。这些都用激光雕刻，以确保精度、准确度和耐用性。

激光雕刻如何工作？

正如我们上文简要提到的，激光雕刻的工作原理是，激光束撞击工件，强烈的热量熔化材料以形成雕刻特征。然而，设置和详细过程比听起来要复杂得多。 

激光雕刻的工作原理 

A 数控雕刻 该装置包含两面或多面反射镜（通常为三面）以及一个聚焦透镜，用于在激光头发出光束之前将其聚焦。因此，来自低功率激光源的光束在经过多面反射镜反射后聚焦到透镜上。数控程序控制激光束的运动和照射，并可实现高达 0.004 英寸的精度。 

该系统沿 X、Y 和 Z 轴运行，通过控制激光头的移动和工件定位来确保精确细致的雕刻。同时，激光源的功率、速度、焦距和激光束通过的次数决定了雕刻深度。您可以在机器中设置这些变量。此外，雕刻过程中会施加压缩空气以清除碎屑并防止镜片污染。 

为了更好地说明激光雕刻的工作原理，让我们看一下雕刻过程的步骤； 

激光雕刻过程的步骤 

该过程涉及通过将 CAD 设计转换为机器可读的指令（称为矢量文件）来雕刻 CAD 设计。以下步骤详细说明了如何使用激光雕刻材料；

• 设计

第一步是在计算机软件（如 AutoCAD、Linkspace、LigthBurn 等）上设计雕刻特征。设计必须说明形状、尺寸、深度、公差和其他技术信息。 

• 根据说明进行设计 

接下来，激光雕刻机将该设计转换为激光头移动的指令，称为光栅或矢量文件。这些指令包括激光路径、光束重复、速度等。 

• 材料准备 

工件必须彻底清洁，不得有任何碎屑、污染物或毛刺。接下来，您还需要考虑可用机器的材料能力。有些激光器只能处理特定材料。 

• 机器设置 

激光雕刻过程的设置通常包括工件装夹、激光配置和校准。雕刻变量（如速度、光源功率、频率和焦距）应根据您的要求进行优化。您还可以在开始实际过程之前对废料工件进行测试。 

• 雕刻 

现在，激光头按照机器的指令在预定路径上移动多次。这种自动化减少了停机时间，提高了精度，并使流程更具成本效益。

 

激光雕刻和激光打标是相同的过程吗？

激光雕刻与蚀刻与打标 

虽然雕刻和 激光打标 虽然激光打标工艺与传统工艺使用类似的光源和装置，但它并不涉及材料去除，也不涉及在表面刻蚀出图案或形状。相反，激光打标工艺中，激光会按照预先设计的图案永久性地在表面着色。每种材料都有其独特的激光吸收光谱，与激光相互作用后会呈现不同的颜色。根据激光光源、额定功率和波长的不同，颜色光谱会呈现出不同的响应。您还可以创建 激光雕刻标志、二维码和标牌。 

因此，你可以将激光雕刻视为 激光打标类型 就应用方面而言，它们本质上并不是同一个流程。

 

激光雕刻材料

常见激光雕刻材料 

激光可以雕刻金属、塑料、皮革、复合材料、木材和织物。但是，它们所需的激光类型和加工变量不同。这是因为不同的激光雕刻材料对激光束的反应不同。例如，塑料的熔点较低，因此往往比金属表现出更多的热效应。

金属雕刻时使用光纤激光源效果更佳，而 CO₂ 则更适合雕刻木材。同时，塑料既可以用 CO₂ 也可以用光纤雕刻。 与传统技术不同的是，它甚至可以雕刻任何复杂程度的硬质材料。 

金属制品

几乎所有金属和合金都适合激光雕刻工艺，它们是雕刻最常用的材料。合适的激光功率可以有效地加工它们，从软铝到硬化钢。 

• 不锈钢
• 铝
• 黄铜
• 铜
• 钛
• 黄金
• 白银
• 阳极氧化铝
• 镍
• 铬等 

塑料

热固性塑料和热塑性塑料都可以用激光进行雕刻。此外，由于亚克力具有强度高、抗冲击性和耐用性强等优点，从标牌到展示板，亚克力激光雕刻最为流行。较厚的塑料比金属雕刻更具挑战性，因为周围的塑料材料会积聚热量，影响雕刻精度。 激光雕刻塑料 需要合适的功率和速度设置，才能在不损坏表面的情况下获得干净、精确的效果。

• Acrylic（亚克力）
• ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）
• Polycarbonate（聚碳酸酯）
• 聚乙烯（PE）
• 尼龙
• Delrin（聚甲醛）等 

木材

各种艺术品、工艺品、图案、装饰品甚至珠宝都是用木材激光雕刻制作的。低功率（通常小于 100）可以精确地燃烧和腐蚀木材表面至所需的深度。同时，胡桃木和枫木是两种非常适合此工艺的木材。 

其他激光雕刻材料

此外，木材，金属，合金和塑料，其他激光雕刻材料包括；

• 碳纤维、玻璃、凯夫拉增强聚合物
• 硅橡胶
• 真皮、合成皮和绒面革 
• 卡片纸

激光雕刻的类型有哪些？

分类可以从两个方面入手：激光介质和具体应用。我们来讨论一下。 激光雕刻机 根据这两类分类；

基于激光源

这意味着激光的光源是什么；通常也被认为是 雕刻机的类型.制造商还根据机器所用的激光源类型来定义雕刻机。

CO₂ 激光雕刻

它使用 CO₂ 作为激光介质，从该气体中发出波长为 10.6 微米的红外光束。CO₂ 激光器适用于非金属激光雕刻材料，如丙烯酸、木材、橡胶、玻璃、皮革等。

光纤激光雕刻 

光纤激光器使用掺有铒或镱等稀土元素的特殊光纤电缆作为活性介质。它效率高、结构紧凑，是精密金属雕刻的理想选择。它提供高速雕刻，并与硬质合金兼容。但它在非金属雕刻中的用途很少。光纤激光器价格昂贵，需要开放或通风的工作空间来消除烟雾或气体的风险。

二极管激光 

顾名思义，它采用半导体二极管作为激光介质，当电流通过二极管时，发射出的激光被进一步聚集到聚焦透镜中，照射到工件表面。

二极管激光器适合小尺寸雕刻，雕刻机也可用于台式或便携式机器。它产生的雕刻表面光滑度与光纤激光器相似。然而，二极管激光器在大尺寸和深度雕刻方面的能力有限。

此外，UV 和 ND：YAG 激光器也用于雕刻任务。 

根据激光雕刻特点

激光雕刻类型有浮雕、深雕、图片或其他基于特征的分类。下表简要阐述了这些类型的特征； 

雕刻类型	描述	深度/效果	材料种类
浅雕	– 深度小于0.5毫米 – 激光功率低，颜色较浅	功率较低且效果较浅	所有薄的可雕刻材料
深度雕刻	– 深度超过 0.5 毫米 – 颜色较深 – 需要更高的功率	对比强烈，效果深刻	材料厚度>2mm
浮雕	– 可变深度 – 3D效果 – 它使用灰度图像	三维纹理	厚料
矢量雕刻	– 线和点雕刻 – 基于矢量图形	清晰、精确的线条雕刻	任何材料
照片雕刻	– 根据照片 – 涉及图像处理	细致的图像雕刻	需要高分辨率照片

 

激光雕刻有哪些优势？

激光雕刻无需工具与材料直接接触，但热效应可能更明显。它消除了因工具磨损造成的剪切变形和精度损失的风险。此外，其他主要优势还包括：

• 高度精确和准确的雕刻特征

无论我们上面描述的是哪种技术或方法，激光雕刻工艺都能提供更高的精度和准确度。与传统雕刻或激光制作技术相比，先进的 CNC 和自动化激光雕刻机可实现严格的公差。

• 雕刻速度

较高的激光雕刻速度可提高生产效率并降低单位制造成本。这对于需要快速周转的行业或企业也大有裨益。 

• 兼容多种材料

它配合合适的激光设备和精确的功率控制，可以在金属、木材、塑料、复合材料、玻璃、橡胶、皮革和织物上进行雕刻。这使其成为包括产品品牌推广、识别标记等在内的各种应用的实用解决方案。 激光雕刻金属零件。

• 操作简单

与机械雕刻和其他激光加工技术相比，这是一个更简单的过程。激光头沿着路径雕刻所需的图案。 

• 清洁窄图案 

激光可产生无毛刺的干净雕刻表面，包括硬质材料和狭窄的图案。 

• 耐久性验证

激光雕刻的部件可以保存数年，雕刻图案不会随着时间的推移而褪色。因此，这是一种可靠的解决方案。 

 

激光雕刻的应用有哪些？

激光雕刻应用 

奖杯、标牌、条形码、企业品牌、识别号、装配说明等多种雕刻均采用激光完成。因此，它具有广泛的工业应用。  

奖杯雕刻

无论是金属奖杯还是非金属奖杯，激光都可以在木质、玻璃或金属奖杯上雕刻出有吸引力的符号、徽标、字母和其他信息。您可以将其用于制作简单到高度复杂和定制的奖杯、奖品和奖牌。 

品牌标识和符号 

激光雕刻无毛刺、精度高，是为各种产品添加永久性品牌名称、标记和标识的实用选择。许多行业都在使用激光雕刻。 激光雕刻标志 因为它们能提供清晰的细节、持久的效果和专业的表面处理，而不会损坏零件表面。

• 车辆品牌名称、符号和标志
• 笔记本电脑、平板电脑、智能手机和电气外壳等电子产品上的标志
• 奢侈珠宝品牌徽标
• 包装和促销产品

二维码和条形码

丙烯酸、玻璃和金属上的永久性条形码和二维码可用于多种用途，无论是小型企业的二维码还是工业部件中的信息条形码。激光之所以适合雕刻这些代码，是因为它可以精确复制图案并持续更长时间而不会褪色。

医疗器械及部件

医疗设备和部件需要清晰的识别号或字母，以确保其安全有效地运行。激光甚至可以在小型部件上雕刻这些内容，且对工艺的影响（例如变形）极小。 

模具

激光雕刻应用在创建复杂特征（如微小的腔体、凹槽或其他特征）方面也发挥着重要作用。如果最终部件需要浮雕符号、字母或数字，激光还可以在模具或冲模上制作特征。

了解更多： 什么是塑料挤出激光打标？ 

 

您需要定制激光雕刻零件吗？

在 ProleanTech，我们提供 激光雕刻服务 结合先进的激光雕刻机（二氧化碳、光纤、二极管等）、我们工程师的经验以及对客户需求的深入了解。我们可以在 200 多种工程材料上定制雕刻设计。因此，如果您需要准确的徽标、标牌、二维码、数字和字母、创意艺术、珠宝或任何定制设计，请上传您的设计并索取报价！ 

 

结语

总体而言，激光雕刻广泛应用于工业、艺术、广告和珠宝等领域。它能够加工各种材料，打造精细细节，并始终如一地复制复杂设计，使其成为一种可靠的标记方法。无论您需要徽标、序列号、文本还是装饰图案，专业的激光雕刻师都能为您提供专业的服务。 激光雕刻服务 能够对各种零件和产品提供持久、准确的检测结果。 立即联系我们，获取免费在线报价！

 

常见问题

我可以在我的项目中使用任何类型的激光雕刻机吗？

您选择的激光雕刻机类型取决于工件材料。CO₂ 激光适用于非金属雕刻，而光纤激光则非常适合金属雕刻。同时，二极管激光可以高效地执行小型雕刻任务。 

雕刻激光头如何调整？

激光镜头与工件表面之间的焦距决定了激光头的定位。因此，请使用调焦工具或按照制造商的指导准确定位激光头。 

哪些材料可以用激光束雕刻？

根据其吸收特性，激光可以雕刻金属、合金、复合材料、热塑性塑料、热固性塑料、橡胶、织物和皮革。

为什么使用激光雕刻标志、徽标和二维码？

这是一种非接触式材料去除过程，可以在各种材料上创建高分辨率永久标志、徽标和二维码。