非金屬用二氧化碳雷射切割機

二氧化碳雷射切割機是一種利用雷射技術加工材料的先進設備。它採用二氧化碳雷射技術切割和雕刻非金屬材料。與使用合金刀具雕刻或切割工件的傳統數控雕刻機不同，雷射雕刻機利用雷射的熱能進行雕刻和切割。與普通數控雕刻機相比，其應用範圍更廣，雕刻精度更高，雕刻速度更快。二氧化碳雷射雕刻機適用於加工各種非金屬材料以及在某些金屬材料上進行塗層加工，正逐步取代傳統的雕刻設備和方法。

憑藉其廣泛的適用性和靈活性，二氧化碳雷射雕刻切割機在工業製造和創意設計領域持續發揮重要作用。它們操作簡便，只需簡單的操作即可實現從設計到成品的無縫加工，因此特別適用於小批量定制生產，例如個性化禮品雕刻、拼圖製作或建築模型製作。

CATEKCNC作為一家擁有20年數控工具機生產經驗的源頭工廠，我們是您值得信賴的供應商。無論您需要的加工尺寸、功率或任何功能組件如何，無論您是初學者還是雷射專家， CATEKCNC 我們可以為您提供最符合您的需求和預算的二氧化碳雷射切割機。

什麼是二氧化碳雷射雕刻機？

二氧化碳雷射雕刻切割機是一種利用二氧化碳氣體雷射產生的高能量紅外線光束（中心波長為10.6μm）加工非金屬材料的設備，集切割和雕刻功能於一體。其核心工作原理是：透過電激發雷射管內的二氧化碳氣體分子產生雷射光束，然後透過鏡透鏡系統將雷射光束反射並聚焦到材料表面。局部高溫使材料汽化或熔化，同時輔助氣體吹走碎屑並冷卻加工區域，從而實現精確切割和掃描雕刻。二氧化碳雷射切割是一種非接觸式加工方法，無需使用工具或模具，因此避免了對材料表面的傷害。切割邊緣光滑，無需二次處理。憑藉加工精度高、適應性廣、生產效率高、維護成本低這四大核心優勢，二氧化碳雷射雕刻切割機已成為非金屬材料加工領域的首選設備。它特別適用於多品類、小批量、高附加價值生產需求，可高效加工木材、壓克力、皮革、織物、橡膠、紙張、玻璃、陶瓷等材料，涵蓋90%以上的非金屬材料。

這款二氧化碳雷射雕刻切割機集高精度、非接觸式高效加工和靈活定制生產於一體，可高效加工上述非金屬材料，實現複雜圖案的精細切割和雕刻。它能夠實現24小時全自動連續生產，並具有環保優勢（無耗材、低污染），尤其適用於廣告看板、手工藝品製造等行業。該設備顯著降低了小批量、個人化產品的加工成本和週期，並提高了加工效率和產品質量，是傳統加工技術升級的理想解決方案。

二氧化碳雷射雕刻機的組成部分

二氧化碳雷射雕刻切割機是一種採用二氧化碳雷射技術的先進數控雷射設備。它透過雷射產生器、光學系統、雷射工作台、控制系統、驅動系統、傳動系統和輔助系統等組件的協調運行，高效地完成加工任務。

二氧化碳雷射產生器

二氧化碳雷射雕刻切割機的核心部件是二氧化碳雷射產生器，它又分為玻璃密封二氧化碳雷射管和射頻二氧化碳雷射。兩者均產生中心波長為10.6μm的激光，但在結構、工作原理、穩定性和使用壽命方面有顯著差異。

玻璃密封二氧化碳雷射

玻璃密封式 CO2 雷射主要由三層玻璃管結構組成，包括雷射放電管、循環水冷卻管、儲氣管和諧振腔。

• 雷射放電管： 其內徑約8-10毫米，透過直流高壓或交流高頻電流激發氣體放電，形成粒子數反轉。通常，雷射管功率越大，放電管越長。
• 循環水冷卻管： 排氣管在運作過程中會產生高溫。採用循環冷卻水冷卻排氣管，以維持穩定的輸出功率，並防止排氣管在抽水過程中因溫度過高而開裂。
• 儲氣管： 用於儲存雷射工作氣體，主要成分為二氧化碳和其他輔助氣體（氦氣和氮氣），通常還含有少量氫氣或氙氣。儲氣管和放電管透過回氣管連接，形成螺旋狀循環迴路，確保放電管和儲氣管之間的氣體流通，改善電泳引起的電極間電壓分佈不均。螺旋狀回氣管還能防止儲氣罐與電極之間放電，確保放電僅發生在放電管內。
• 諧振腔： 該裝置由全反射鏡和輸出鏡組成，利用全反射鏡和輸出鏡之間的多次反射，將放電管產生的雷射光束轉換為光子場。經歷激發射增強後，雷射光束穿過輸出鏡，並透過光學系統導入雷射切割頭。

射頻CO2雷射

主要由射頻電源、控制電路、放電腔和諧振腔組成。

• 射頻電源： 用作雷射泵浦源，透過功率放大電路產生高功率射頻輸出，以激發氣體放電。
• 控制電路： 透過控制訊號控制輸出功率並提供雷射狀態指示。透過觀察狀態指示燈，可以確定雷射的狀態。
• 排氣腔： 採用全密封鋁合金金屬腔體，內含正負極板及工作氣體（CO2、N2、He2 等）。
• 諧振腔： 射頻電源透過饋通裝置引入電極板，使正負極板之間的工作氣體電離，從而產生增益介質。然後，雷射光束通過密封腔上的窗口輸出，進行工作。

光學系統

光學系統是二氧化碳雷射雕刻切割機的關鍵部件，主要負責雷射光束的傳輸、聚焦和精確控制。它主要由反射鏡和聚焦雷射頭組成。

• 雷射反射鏡： 這些反射鏡主要由鉬和矽兩種材料製成。鉬反射鏡適用於功率低於100W的CO2雷射切割機，雷射反射率超過94%。矽反射鏡適用於功率高於100W的CO2雷射切割機，反射率高達99%。一台CO2雷射雕刻機需要使用三面反射鏡。
• 聚焦雷射頭： 此雷射頭採用硒化鋅材質，透光率超過99.8%。聚焦透鏡安裝在雷射頭內部，可將雷射光束聚焦形成高能量密度雷射光束，瞬間將材料加熱至熔化或汽化狀態。雷射頭配備紅色定位燈，方便加工過程中定位。雷射噴嘴位置可連接壓縮空氣，用於冷卻加工材料並吹走加工碎屑。

雷射工作台

二氧化碳雷射雕刻切割機的工作台類型多種多樣，可根據不同的應用需求和材料特性進行選擇。常見的工作台類型包括蜂巢式工作台、板條式工作台和電動升降式工作台。對於特殊的加工需求，也可以選擇其他類型的工作台。

• 蜂窩狀工作台： 機床採用蜂巢狀鋁合金結構，表面分佈大量密集的六角形孔，方便切削碎屑排出，減少材料與工作台的接觸面積，防止底部燒焦。適用於雕刻或切割柔軟、輕薄的材質。
• 木條工作台： 它由平行排列的鋁合金條組成，適用於雕刻或切割較厚的材料，並為材料提供穩定的支撐。
• 電動升降工作桌： 透過控制系統驅動工作台升降，可用於加工不同厚度的材料，或滿足特殊加工要求（例如，安裝選購的 3D 旋轉軸時降低工作台）。

控制系統

控制系統是二氧化碳雷射雕刻機的核心部件，支援連接電腦，可透過電腦軟體將設計圖輸入控制系統。同時，它也支援獨立的離線操作，無需連接電腦即可運作。本系統使用靈活，相容於多種圖形軟體，支援DXF、JPG等向量圖或點陣圖影像格式。控制介面友善易用，支援多種語言。它還支援設計預覽和邊界模擬處理，可在實際加工前模擬加工位置，從而減少試錯成本。此外，還可選配自動對焦功能，讓對焦更加便利。

驅動系統

二氧化碳雕刻機的驅動系統主要包括兩種類型：步進馬達和伺服馬達。步進馬達經濟實惠，適用於雕刻文字或其他對速度要求不高的加工任務，無需複雜的參數調整，具有更高的經濟性和靈活性。而伺服馬達價格更高，適用於大幅面裁切和快速掃描雕刻，與步進馬達相比，具有更高的精度和響應速度，適應性更廣，性能和可靠性也更高。

傳輸系統

二氧化碳雷射雕刻切割機有三種傳動方式：皮帶傳動、齒輪齒條傳動和螺桿傳動。不同的傳動方式適用於不同的加工場景，並直接影響機器的切割效率和品質。

• 齒輪齒條驅動： 具有傳動速度快、扭力大、​​傳動效率高、壽命長、噪音低等優點，適用於重載和長距離移動，因此更適合大幅面加工需求。
• 螺絲驅動： 採用滾珠螺桿驅動，摩擦力小，傳動靈敏度高，運作平穩，定位精度高，重複定位精度高，更適合精密加工和高速往復運動。
• 皮帶傳動： 皮帶傳動結構簡單，傳動平穩，無噪音，並能緩衝衝擊，適用於輕載高速要求，更適合小幅面加工尺寸的機器。

輔助系統

冷卻系統

冷卻系統：所有密封式二氧化碳玻璃雷射管均採用循環水冷卻系統來降低溫度。低功率型號使用循環冷卻水泵，而高功率型號則使用恆溫水冷機。功率低於100W的射頻二氧化碳雷射可選擇風冷，而功率高於100W的雷射則必須使用恆溫水冷機進行冷卻。在運作過程中，必須將二氧化碳雷射的溫度保持在攝氏20-30度左右。

瓦斯輔助系統

二氧化碳雷射切割機工作時，利用熱處理技術切割或雕刻材料。高溫會瞬間汽化或熔化材料，形成穿孔。因此，加工過程中需要使用壓縮空氣進行輔助吹掃，以清除加工過程中產生的廢渣和碎屑，清潔切割區域，並防止材料殘留。此外，壓縮空氣還有助於冷卻加工後的材料，防止高溫導致的熱變形或熔化。

二氧化碳雷射雕刻切割機的工作原理是什麼？

電能進入二氧化碳雷射放電管，高壓電場激發氣體分子，使二氧化碳分子發生粒子數反轉，並在振動和轉動能階之間躍遷，釋放出波長為10.6微米的紅外線雷射光束。雷射光子在由全反射鏡和輸出反射鏡組成的光學諧振腔內反覆振盪，形成高強度雷射光束。此雷射光束透過由反射鏡和聚焦透鏡切割頭組成的光學系統被引導至加工位置，並聚焦成直徑極小的雷射光束。控制系統根據設計圖紙產生精確的加工路徑，並透過設定加工速度和雷射參數，移動雷射頭來實現圖案或文字的雕刻或切割。由於10.6μm波長的雷射易於被非金屬材料吸收，因此二氧化碳雷射特別適用於加工各種非金屬材料，例如木材、壓克力、皮革、石材、玻璃和陶瓷。

二氧化碳雷射雕刻切割機具有顯著優勢，加工對象範圍極廣，能夠輕鬆處理超薄、易碎、脆性、軟硬等各種材料。它切割縫隙窄，雕刻精細，熱變形極小。該設備屬於非接觸式加工，節能無污染。它加工速度快，無需刀具等耗材，集雕刻和切割功能於一體，用途廣泛，性價比高。目前，它已廣泛應用於廣告製造、手工藝品生產、皮革製品生產、服裝加工等眾多行業。

什麼是二氧化碳雷射混合切割機？

二氧化碳雷射混合切割機是一種基於二氧化碳氣體雷射技術的高精度加工設備，能夠同時加工部分金屬和非金屬材料，並集切割和雕刻功能於一體。該設備配備紅外線測距系統，可根據與金屬板的距離自動調整雷射切割頭的焦距，從而確保切割精​​度。此類雷射的功率通常在200W以上，借助氣體輔助，可以切割一些薄金屬板，例如不銹鋼板、碳鋼板、鐵板等，但不適用於銅、鋁等高反射金屬材料。二氧化碳雷射混合切割機能夠同時切割金屬和非金屬材料，拓展了二氧化碳雷射的應用範圍，使其特別適用於需要同時加工金屬和非金屬材料的小型工廠和工作室。

二氧化碳雷射雕刻切割機的應用

CO2雷射雕刻切割機是一種用途廣泛的雷射設備，可廣泛應用於95%以上的非金屬材料和一些金屬材料。

材料種類

木材、硬木、軟木、中密度纖維板、膠合板、壓克力、有機玻璃、ABS、雙色板、PP、PE、PET、PVC、織物、泡棉、皮革、合成革、技術織物、毛巾、瓦楞紙、橡膠片、矽膠、玻璃、陶瓷、大理石、瓷磚、花崗岩、玻璃、貝殼、貝殼、骨頭、毛板、小鋼板、鋼板、碳氈、碳纖維、銅板、鋼板、鋼板、鋼板、鋼、毛、鋼等，以及碳毛纖維、鋼板、鋼板、鋼板、鋼、板、鋼、板、玻璃等。

領域

• 廣告： 壓克力發光字、廣告展示架、壓克力3D字、LED燈箱、廣告看板、徽章、金屬支架、標籤等。服裝：鞋底切割、皮鞋、腰帶、牛仔布、纖維布料切割、鏤空雕刻等。
• 手工藝品： 木盒雕刻、木製拼圖、玩具、壓克力工藝品、模型、眼鏡、冰箱貼圖等。
• 包裝： 瓦楞紙箱、飛機紙箱、包裝盒、珍珠棉保護套、EVA防撞盒、木箱、包裝盒標誌、珠寶盒等。
• 施工： 壓克力隔間、木屏風切割、中密度纖維板牆板、木地板等。
• 電子電器： 手機殼、PCB板、鍵盤按鍵、手機水晶按鍵等。
• 模型製作： 沙盤模型、建築模型、手工藝模型等。
• 家用電器和家具外殼： 面板標誌雕刻、電視機外殼、塑膠外殼等。
• 個性化產品： 訂製服裝、書籤、鑰匙圈、U盤等。
• 金屬： 銘牌切割、不鏽鋼支架、金屬結構件、五金配件等。

二氧化碳雷射雕刻切割機的類型

按尺寸分類

• 小型桌面二氧化碳雷射雕刻切割機： 工作台尺寸較小，例如 400*400mm、400*600mm、900*600mm 等。功率一般低於 80W，可直接放置在桌面上，適合小型工作室和業餘愛好者使用。
• 中型獨立式翻蓋二氧化碳雷射雕刻切割機： 工作台尺寸包括600*900mm、1300*900mm、1600*1000mm等，提供更通用的加工尺寸。該設備佔地面積小，雷射功率一般低於200W。適用於廣告、工藝品、個人化客製等多個行業。
• 大型工業級二氧化碳雷射雕刻切割機： 常用的工作台尺寸有 1300*1800mm、1300*2500mm、1500*3000mm、2000*3000mm 等，較大的工作台尺寸和雷射功率一般在 150W 以上，非常適合大型工廠和生產車間的大量生產和加工。

按功能分類

• CO2雷射混合切割機： 通常雷射功率超過 150W，能夠切割非金屬材料和一些金屬材料，適用於既有金屬加工需求又有非金屬加工需求的工廠和工作室。
• 自動送料CO2雷射切割機： 配備捲筒自動送料系統，支援自動送料，非常適合服裝業（如布料、皮革和紡織品）的加工。
• 多頭二氧化碳雷射雕刻切割機： 可選配 2-4 個雷射頭，能夠同時切割或雕刻多個產品，適用於大量生產和加工。

二氧化碳雷射切割雕刻機的可選配件

• 3D旋轉軸： 用於加工各種具有旋轉表面的產品，能夠將工件夾緊360°旋轉，從而在工件的旋轉表面上進行切割或圖案雕刻。可依需求安裝任意夾緊直徑的旋轉軸。
• CCD視覺定位系統： 可自動辨識材料邊緣並根據預印圖案進行切割。也適用於小件產品的批量加工，支援隨機放置和輪廓識別加工，有效提高加工效率。
• 升降工作桌： 透過控制系統調整工作台高度，該設備可用於加工不同高度的零件，並允許在首次加工過程中快速調整對焦高度。它通常與3D旋轉套件和自動對焦功能配合使用。
• 追隨者係統： 配備紅外線測距裝置，用於切割表面不平整的零件。此紅外線測距裝置可即時監測材料表面高度的變化，自動調整切割頭的高度，確保焦點始終處於最佳位置。

注意：除上述功能性配件外，CO2雷射的功率、工作台尺寸、控制系統、機器外觀、顏色等也可選擇安裝或客製化。

二氧化碳雷射雕刻切割機技術規格

不同功率的二氧化碳雷射可切割的厚度

二氧化碳雷射雕刻切割機的價格

在計劃購買 CO2 雷射切割機時，必須全面考慮幾個關鍵因素：它可以為您實現哪些功能、預期收益、採購成本以及以後維護和保養所需的費用。

二氧化碳雷射雕刻切割機的價格通常在 1100 美元到 20000 美元之間。但是，實際價格需要根據您的具體需求計算。不同的雷射功率、加工尺寸和可選配件都會影響機器的最終價格。例如，迷你桌上型二氧化碳雷射切割機的起價為 1100 美元；入門級 6090 型二氧化碳雷射雕刻機的起價為 2300 美元；而適用於工廠的工業級 1325 型二氧化碳雷射雕刻切割機的起價為 3800 美元。

如果您在購買時選擇加裝3D旋轉軸，則需額外支付350美元。機器中使用的鏡頭，例如聚焦鏡頭，起價僅為10美元。此外，機器工作台的尺寸也是影響價格的因素之一；一般來說，工作台尺寸越大，機器價格越高。

二氧化碳雷射雕刻切割機的優勢

• 加工精度高，適用於各種複雜圖案的精細雕刻。
• 非接觸式加工可確保易碎材料的完整性，而不會造成損壞。
• 切削麵光滑無毛刺，無需後續拋光或研磨處理。
• 加工速度快，比傳統切割方法快5倍以上。
• 無需模具，只需 3 分鐘即可切換設計，從設計到成品只需幾分鐘，加工靈活。
• 適用材料範圍廣，能夠處理各種非金屬材料和一些金屬材料。
• 無噪音加工，無粉塵或廢料，符合環保生產要求。
• 無需耗材，可24小時連續處理，使用壽命長。
• 軟體相容性強，支援多種類型的設計檔案和多種軟體。
• 既可連接電腦使用，也可離線使用，透過USB匯入檔案。
• 控制系統操作簡單，支援多種語言，並可從斷點恢復運行，即使是初學者也能輕鬆操作。
• 由於 CO2 雷射是紅外線，肉眼不可見，因此配備了紅光定位功能，紅光定位簡化了定位和加工。

二氧化碳雷射雕刻切割機的應用

使用 CO2 雷射雕刻切割機需要遵循系統的操作程序和嚴格的安全規章，以確保安全操作。 CATEKCNC公司雷射工程師為您總結了以下使用指南：

1. 加工前需安裝機器，包括水冷系統、氣體系統和雷射管。

   • 水冷系統安裝：將水冷器注滿水，將水冷器的進水口和出水口連接到機器上，確保水循環正常，並將溫度調節至20-30℃。冬季或寒冷條件下，應添加防凍液以防止結冰。
   • 氣體系統安裝：將氣泵軟管連接到機器的進氣口，以確保正常的氣體輸出。
   • 雷射管的安裝：將雷射管放置在安裝位置，注意雷射輸出端和進水口、出水口的方向，確保進水口處於較低位置，出水口處於較高位置。
2. 將待加工材料放在工作台上，確保表面平整。
3. 根據產品的材料和厚度選擇合適的雷射加工參數（如功率和加工速度）。
4. 手動或自動調整雷射頭焦距，使其聚焦於材質表面。
5. 加工前，透過控制系統預覽切割路徑，以確保加工位置正確。
6. 先進行試切，檢查處理結果是否符合預期。如果沒有問題，則繼續進行批次處理。
7. 如果在加工過程中出現任何異常情況，請立即按下緊急停止按鈕，排除故障後恢復加工。

二氧化碳雷射雕刻切割機的維護

二氧化碳雷射雕刻切割機的維護保養至關重要。定期保養不僅可以提高工作效率、減少機器故障，還能有效延長機器的使用壽命。

• 每日檢查冷卻水和循環水管道，確保水流順暢。定期更換冷卻水，避免水溫過高，以免造成雷射管故障。
• 定期檢查鼓風機的風扇，以避免加工過程中灰塵過多影響排氣效率。
• 定期檢查連接處的螺絲，避免鬆動，以免影響機器的運作穩定性。
• 定期檢查電線連接點，避免鬆脫影響機器加工。
• 每天清潔導軌。加工完成後，用棉布擦拭導軌上的灰塵，並適量塗抹潤滑劑。
• 定期清潔對焦鏡頭和反射器，用鏡頭布清除鏡頭上的灰塵。
• 定期清潔電氣櫃及其通風口，以防止過多的灰塵影響電氣元件的散熱。

如果您想了解更多關於 CO2 雷射雕刻機的價格和配置，以及各種可選配件的功能，或者如果您想在購買前使用雷射切割機加工您的樣品，以確認 CO2 雷射雕刻機能夠完成您的加工任務，您可以聯絡我們的銷售專家進行詳細介紹或取得免費報價。