数控激光切割、雕刻、清洗、焊接设备

定义

CNC激光机是一种利用光纤、二氧化碳等材料的自动化制造工具。CO2该设备利用金属激光（如金属激光）或紫外激光（UV激光）束，对金属和非金属材料进行标记、蚀刻、雕刻和切割，焊接金属部件，并去除污染物、锈迹、油漆或涂层。设备包括机床、控制器、电源、激光发生器、激光管、加工头、反射镜、透镜、水冷机、步进电机或伺服电机、空气压缩机、气瓶、储气罐、除尘器、空气冷却过滤器和干燥器，以及配套的软件和系统。这些设备广泛应用于各个领域，包括工业制造、教育、小型企业、家庭作坊、广告、工艺美术、礼品、玩具、包装、印刷、皮革加工、服装、汽车制造、乐器生产、建筑、标签制作和医疗领域。

应用

CNC（计算机数控）激光机用于对各种金属和非金属材料进行标记、蚀刻、雕刻、切割、焊接和清洗：

金属材料碳钢、不锈钢、工具钢、弹簧钢、镀锌钢、铝、铜、金、银、合金、钛、铁、黄铜、锰、铬、镍、钴和铅。

非金属材料木材、中密度纤维板 (MDF)、胶合板、刨花板、丙烯酸、塑料、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、皮革、织物、纸板、纸张、橡胶、德普龙泡沫、EPM、Gatorfoam、聚酯 (PES)、聚乙烯 (PE)、聚氨酯 (PUR)、氯丁橡胶、纺织品、竹子、象牙、碳纤维、聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)、聚四氟乙烯 (PTFE/特氟龙) 和氧化铍，以及任何含有卤素（氯、氟、碘、砹或溴）、酚醛树脂或环氧树脂的材料。

类型

数控激光机可分为切割机、雕刻机、打标机、清洗机和焊接机。

切割器包括纤维切割器， CO2 和 混合激光切割机,

雕刻师 包括光纤、紫外线和 CO2 激光雕刻机。

标记物包括纤维， CO2 和 紫外激光打标机.

焊接设备包括手持式和自动激光焊接机。

技术参数-规格

成本与定价

CNC激光机的成本结构包括各种组件（如CNC控制器、电源、激光发生器、激光头、激光管、透镜、反射镜、机器框架、水冷机、步进电机或伺服电机、除尘系统、空气压缩机、气瓶、储气罐、空气冷却过滤器和干燥器），以及软件和控制系统、运输成本、税费、清关费用、服务和技术支持。

数控激光切割机的价格范围在2,600美元至300,000万美元之间；数控激光雕刻机的价格范围在2,400美元至70,000万美元之间；数控激光打标机的价格范围在3,000美元至70,000万美元之间；数控激光焊接机的价格范围在16,800万美元至28,000万美元之间。总体而言，预计到2026年，购买一台数控激光设备的平均成本约为6,000美元。

好处和优势

作为一项现代技术进步，CNC（计算机数控）激光加工机将高能量密度的激光束照射到工件上。这会导致局部加热和熔化，之后高压气体将熔融材料吹走——从而实现精确切割（成型或轮廓加工）或雕刻（文字和图案）。

• 具有切缝宽度窄、精度高、表面光洁度好等特点，无需二次加工。

• 它具有高度自动化，支持全封闭式运行；它清洁、安静，并显著改善了操作人员的工作环境。

• 降低加工成本。虽然设备初始投资较大，但通过连续的大规模生产，单位成本会显著降低。

• 采用非接触式加工方法，惯性小，加工速度快。通过数控系统与CAD/CAM软件集成后，操作便捷省时，整体效率极高。

• 激光束的高能量密度可以熔化任何金属，因此特别适用于加工高硬度、高脆性或高熔点等难加工材料。

• 该工艺的特点是作用时间短、热影响区小，从而最大限度地减少了热变形和内应力。此外，由于它是一种非机械接触工艺，工件不会受到机械应力的影响，因此非常适合精密加工。

• 作为一种基于计算机的系统，CNC激光技术能够灵活地进行调整和修改。这使其非常适合定制化生产，尤其适用于具有复杂轮廓和形状的钣金零件。在批量大小不一或产品生命周期较短的情况下，传统的模具制造往往既不经济也不省时；而激光切割和雕刻在这些情况下则具有明显的优势。

数控激光加工机不仅仅是消费品，更是创造财富的强大工具。购置此类设备的主要目的是提高产能、提升效率、降低成本并增强技术能力，因此选择合适的机器至关重要。

如何使用？

第一步、 根据生产计划确定生产计划，并将加工图纸分发给设备操作团队。

第二步、 绘图员根据计划分析图纸，并使用 CAD 软件创建必要的技术图纸。

第三步、 质量检验员核实并确认绘图员绘制的图纸的准确性。

第四步、 生产主管根据数字图纸计算预计完成时间，并准备所需的材料和辅助切割气体。

第五步、 程序员使用专用软件生成 NC（数控）加工程序文件。

第六步、 主管向设备操作员下达任务指令（任务指令包括：程序名称、材料类型、材料厚度、工件最大尺寸和所需数量）。

第七步、 对第一块工件进行试切，并提交给质检员进行验证。确认尺寸符合规格后，将第一块工件存档。

第八步、 开始批量处理。

第九步、 给成品工件分配识别号码。

注意事项

启动注意事项

• 检查工作台，查看是否有任何障碍物会妨碍 X、Y 和 Z 轴回到原位（零位）。如果发现任何此类障碍物，请将其移除。

• 准备切割所需的气体，并将其压力调节至所需水平。例如，切割用氧气压力应设置为 0.4–0.5 MPa，氮气压力应设置为 1.8–2.2 MPa。（注：压力应根据被切割材料的厚度进行调节——薄板使用较低压力，厚板使用较高压力。）

• 打开空气压缩机储气罐上的排水阀，排出积聚的水和杂质，然后关闭阀门并启动空气压缩机。（空气压缩机的加载压力和卸载压力应分别设置为0.8 MPa和1 MPa。）

• 打开稳压器（将输出电压设置为 380V 至 400V 之间）。

• 打开空气干燥器（用于冷却和干燥空气压缩机产生的气体，然后再将其输送到镜子）。

• 启动冷水机组，确认水位和压力在正常范围内，并启动冷却水和常温水的供应。冷却水压力应设置为约 0.5 MPa，温度上限为 20°C。常温水压力应设置为约 0.3 MPa，温度上限为 20°C。 30°C 在夏天和 25°C 在其他季节。

• 确保高纯氮气（纯度≥99.999%）、高纯二氧化碳（纯度≥99.999%）和高纯氦气（纯度≥99.999%）的供应压力均高于0.4 MPa。

• 打开激光发生器。

• 打开设备电源并登录操作系统（密码：“user”）。松开紧急停止按钮并清除所有报警。执行“返回参考点”（回零/SET ZERO）程序。激活 CLC 按钮，然后按下启动按钮（激光开启）。当电气控制柜面板上出现“HV READY”时，即可按下数控控制面板上的“HV ON”按钮。

• 根据生产计划，将所需的加工程序输入数控系统，并进行加工过程。

关机注意事项

• 将 X 轴、Y 轴和 Z 轴恢复到其参考点。

• 关闭高压开关（HV ON）。

• 关闭电源（激光关闭）。

• 按下紧急停止按钮关闭数控控制面板。（切勿强行切断数控控制面板的电源；不当的关机操作可能会导致系统数据丢失。）

• 断开机床电气控制柜的电源。

• 关闭冷水机并断开其电源。

• 断开电气控制柜的电源。

• 关闭空气压缩机并断开其电源。

• 关闭冷凝器并断开其电源。

• 关闭所有辅助燃气阀。

• 清洁数控激光机。

操作时的注意事项

• 防止穿孔过程中产生熔渣（使用保护镜片）。

• 切割不锈钢、镀锌板或铝等材料时，容易产生熔渣并污染聚焦透镜。为避免因参数设置不当而导致此类问题，请遵循以下准则：

• 将穿孔高度 h8 设置为 2–5 毫米；对于较厚的材料，请增加 h8 值。

• 对于厚度为 2.5 毫米或更大的材料，启用“穿孔后切割小孔”功能，并将小孔半径设置为 0.5-1 毫米。

• 对于厚度为 3 毫米或以下的不锈钢，必须使用氮气进行穿孔。

• 对于厚度超过 3 毫米的不锈钢，可以使用氮气或氧气进行穿孔。

• 对于铝板或镀锌板，必须使用氧气进行穿孔。

• 使用氧气进行穿孔时，启用“等待氧气/氮气切换”功能，并将切换时间设置为 1-3 秒。

• 切割过程中，密切观察材料是否变形。如果板材翘曲或振动（弹跳），应在切割前将其压平，以防止切割不完全或因这种振动而产生熔渣。

个人安全提示

• 确定待切割材料的性质，判断切割过程中是否会释放有毒气体，并确保配备足够的烟雾/废气抽排系统。（注：操作人员必须佩戴防护装备。）

• 请仔细阅读设备操作手册中的说明。

机械加工安全提示

• 在开始加工操作之前，请注意以下事项：确认被加工材料的特性，了解其如何反射激光束，并确保其具有足够的光吸收能力，以防止反射光损坏激光光源。

• 操作过程中，请注意防范触电危险和潜在的激光相关伤害。

用电安全

该设备由 390–400V 交流电供电，通过高压变压器升压至 10kV 以上的高压，以提供必要的励磁能量。

• 设备通电时，请勿打开电气柜或激光头的防护门，否则有触电危险。

• 即使设备已断电，也不要打开电气柜或激光头的防护门（尤其是电气柜的后门）。

• 这是因为激光系统内可能仍然存在残余电荷，这很容易对人员造成伤害。

激光安全

激光是一种高能量密度的不可见光，能够对人体造成灼伤和辐射损伤。使用激光时，切勿站在光束路径上，否则可能导致灼伤；切勿直视激光束，否则可能造成伤害。建议操作激光设备时佩戴防护眼镜。

聚焦镜头注意事项

注意保持调焦透镜的清洁，并定期清洁。如果检测到光路偏差，必须每月进行调整。此外，还应按照操作手册中的要求对设备进行日常维护，以确保其始终处于最佳运行状态。

冷干机注意事项

• 室内温度不得超过 35°C.

• 每天排放废水。

• 每周清洁一次通风口（使用气枪）。

• 每月清洗一次过滤器（使用软刷和肥皂水）。

维护和排障

机床日常维护

• 每隔 1 至 2 个月检查一次外部光路。如果发现铜镜受到污染，请立即清洁（遵循标准操作规程）。清洁后，必须重新校准外部光路；校准后，请勿移动任何组件。

• 每隔 2 周至 1 个月润滑和维护丝杠和直线导轨。

• 每周清洁一次机器表面。

• 每周清除一次冷水机散热器上的灰尘（可以用气流吹过散热器）。每月检查一次冷水机中的水位，并根据需要加水（确保使用尽可能干净的水）。

• 每隔2至3个月检查一次冷冻式空气干燥机的过滤器，并用酒精清洁滤芯。清洁时请轻柔用力；如有油性残留物，可用汽油清洁。如果滤芯损坏，请更换。

• 每月清洁一次工作台和升降平台的导轨。

• 每月检查一次冷却器。如果水位过低，请加水。纯水应每两个月更换一次，蒸馏水应每六个月更换一次。如果在检查过程中发现水质不佳，请立即更换。

• 切割厚度超过 9.6 毫米的碳钢或厚度超过 5 毫米的不锈钢时，建议使用长焦镜头以更好地保护镜头。

• 切割不锈钢、木材、橡胶、有机玻璃（丙烯酸）或石英材料后，务必清洁镜头。

• 夏季气温较高时，数控激光设备长时间运行，Z轴及其外壳可能会略微发热，这是正常现象。但如果温度过高，达到烫手的程度，则属于异常情况。此时，请检查以下各项：

- 确保冷却器外部光路的控制开关已打开。

- 确认 Z 轴光路已正确对准。

- 检查聚焦透镜表面是否有严重损坏（例如，出现许多斑点）。

- 确保 Z 轴垂直放置。- 检查 Y 轴附近的两个铜镜是否清洁。上述任何问题都可能导致 Z 轴及其外壳过热；请在后续操作中保持警惕。

- 更换气体混合物后，确保气体混合物阀门拧紧，然后轻轻关闭盖板。

• 务必遵循正确的操作规程。执行“回退”指令后接“循环启动”指令，或执行“设置切割”指令后接“循环启动”指令时，请密切注意程序显示。切勿在切割头下降过程中进行快速移动（这样做极易导致碰撞）。

• 以下情况会导致频繁的“穿孔爆裂”（这可能会损坏镜片）：

- 激光脉冲不稳定，可能是由于工作电压波动或其他因素造成的。

光路错位。

- 穿孔参数设置不当。

• 定期使用蘸有少量丙酮的棉签或吸水棉清洁 Z 轴组件内部。

数控激光机的日常维护

为了确保数控激光机达到并保持最佳性能，必须为其提供合适的运行环境——特别是满足水、气和电供应所有要求的运行环境。

冷却水的主要功能是散发机器运行过程中产生的热量，防止其温度过高。冷却器循环冷却水，带走电气柜和谐振腔的热量，从而确保设备正常运行。冷却水温度应保持在20℃。由于冷却水流经冷却器的管道和谐振腔内的铜板，因此对水的pH值和电导率有严格的要求。如果水质不达标，长期使用可能会损坏激光器。为避免此类问题，必须在水中添加防腐剂，并定期监测电导率，确保其符合规定的规格。射频（RF）发生器使用去离子水冷却，去离子水也需要添加特定的添加剂，以确保其电导率符合规定的标准。

工作气体分为两类：一种是作为谐振腔介质的混合气体，另一种是高纯氮气。高纯氮气的纯度必须至少达到99.99%；否则，它可能会污染并损坏内部光路中的透镜。气体质量至关重要，否则很容易导致激光器损坏。

空气压缩机维护

• 每天启动前检查油位（应在 3/4 刻度线处），停机后排出积水。

• 每周清洁两侧的冷却格栅（使用气枪）和空气过滤器。

• 每运行 1,000 小时，清洗油冷却器和空气冷却器，并检查和调整皮带张力。

• 每运行 4,000 小时，更换空气滤清器、机油滤清器和压缩机油。

• 工作温度不得超过 110°C（正常工作条件下，温度应保持在 80°C 至 110°C 之间）。 90°C）。

• 电动机每小时启动次数不得超过 20 次。

• 除非遇到紧急情况，否则不要使用紧急停止按钮。

• 风扇叶片应逆时针旋转；这表明接线正确（即，没有接反）。

安全和安保  

消防

数控激光机的运行需要氧气，因此机器周围，特别是氧气瓶附近应严禁吸烟，防止出现隐患和不必要的损坏。（有条件的可在设备旁配备灭火器）  

激光保护

打中心时一定要注意先保证人手远离，关掉h8控制（关掉CLC）再点灯。调节外光路时一定要保证光路范围内没有人站着，操作人员还要注意保证在点灯前灯光不会打到人。点灯功率和时间要控制在合理的范围内（中心功率一般为200在0.01~0.02S之间）。调节外光路时，一般控制光输出功率在XNUMX~XNUMXS左右。 300W，出光时间控制在0.2~0.5S之间）。外部光路调整好后，必须安装好所有防护罩后才能进行切割。换气时，先去高压，换气后立即关门。不要随便打开电气柜门，不要触摸里面的电路和电子元件。

趋势

智能化时代将全面到来，无论是德国的工业4.0，还是中国的智能制造，工业领域的第四次工业革命正在悄然来临，激光数控切割机或激光数控雕刻机作为高精度的激光数控机床，势必与时俱进，与科技同行，激光数控自动化的发展，大大提高了车间的生产能力和自动化水平。

未来在此基础上，一个激光数控雕刻切割机与智能制造相结合的时代正在网络技术、通讯技术、计算机软件技术等领域深度酝酿。作为智能制造试点示范单位， STYLECNC正依托自身的系统技术集成能力，着眼于未来的发展方向和技术制高点，联合战略合作伙伴，全力打造全智能化的激光数控加工工厂，开创智能化激光数控雕刻机、激光数控切割机的新局面。

先从流程入手，而不是从机器入手。

本页用一个词概括了五种不同的加工方式。切割是将零件从板材上分离出来，雕刻是去除材料以形成深度和纹理，标记是在不去除太多材料的情况下改变表面。 焊接 连接金属，并且 清洗 cleaning 去除锈迹和涂层。先确定加工流程能大大缩小选择范围，因为一台机器如果只针对一种加工流程而设计，很少能很好地胜任其他加工流程。如果加工车间一开始就只考虑预算而不是加工流程，最终通常会买到一台能完成大部分所需功能的机器，但没有一项功能能做到极致。先写下加工任务，再写下材料，最后写下数量，机器的类别自然就确定了。

波长决定材料，功率则不然

本页最有用的规则隐藏在规格表中：列出了三种波长，每种波长都适用于不同的材料。 CO2 该波长的光会被木材、亚克力、皮革和玻璃吸收，这就是为什么 激光切割机 这些材料是 CO2较短的光纤波长会被金属吸收，而紫外线会被塑料和玻璃吸收，吸收程度非常轻微，不会导致任何物体燃烧。增加功率也不会改变这一点：非常强的 CO2 激光仍然无法切割厚钢板，光纤光源也无法切割透明亚克力。首先要选择与材料相匹配的波长，然后再根据厚度和切割速度选择合适的功率。

一副护目镜是不够的

这里有一个容易让拥有多台激光设备的店铺忽略的问题。防护眼镜是针对特定波长的，所以阻挡光纤光束的眼镜对激光束无效。 CO2 或紫外线一。一个研讨会 纤维标记物 旁边 CO2 雕刻师需要两副不同的眼镜，分别贴上清晰的标签，并放在各自的机器旁，而不是共用。所有可能被反射光照射到的人都需要眼镜，不仅仅是操作员，还有来自……的光束。 打标机 它们不易察觉，而这正是随意习惯的危险之处。

将工作与激光器相匹配：

激光器购买清单：

✅ 在比较机器之前，请先说明流程。

✅ 根据材料选择合适的波长，而不是根据预算选择功率。

✅ 购买适用于您所拥有的每个波长的眼镜。

✅ 为每台激光器制定提取和冷却方案。

✅ 在投入使用前，请先测试您自己的材料。

要考虑的事情

这只是关于自动数控激光加工的一个小小介绍。但是，通过对这些有用概念的基本了解，您将能够快速地在此基础上进行构建，并增加对数控激光机选择的了解。