激光雕刻

雕刻材料及技术

1、木材

A、原木（未加工的木材）

木头是迄今止最常用的激光加工材料，很容易雕刻和切割。浅色的木材象桦木、樱桃木或者枫木能很好地被激光气化，因而比较合适雕刻。每种木材都有处身的特点，有的致密一些，如硬木，在雕刻或切割时就要用更大的激光功率。我们建议雕刻不太熟悉的木材前，要首先研究其雕刻特性。

B、胶合板

有时候客户可能要求你在胶合板上雕刻，其实这同在木材上雕刻没有太大的区别，只是有点要注意，雕刻深度不可太深。切割后的胶合反边缘也会象木材那样发黑，关键要是看胶合板是使用那种木本制造的。

C、木材切割

激光雕刻机切割木材的深度一般不深，在5mm以内，这是因为激光的功率较小，如放慢速度切割会造成木材的燃烧。具体操作时可尝试一下使用大规格镜片，并采用重复切割的方法。

Ｄ、着色

木材雕刻后会一般会有一种被烧灼过的感觉，同木底色相配具有一种原始的艺术美，其颜色的深浅主要看激光功率和雕刻速度。但有些木材通常是质地较软的那种，无论怎样你也无法改变其颜色(如：桦木)。有时候客户可能会要求你对成品着色，可使用丙烯颜料。

2、密度贴面板

A、普通密度贴面板

此类型的密度板 就是我们常用于做标牌衬板的那种木托板。材料为高密度板，表面贴有薄薄的木纹。激光可以在这尖材料厂上进行雕刻，但雕刻出的图案颜色不均匀且发黑，一般要着色。通常情况下你可以通过学习适当的设计，使用0.5mm的双色板进行镶嵌以获得更好的效果。

B、激光专用密度贴面板

有些密度板是为激光雕刻专门设计的，雕刻出的图案颜色均匀，不着色也有很好的效果。

C、清洁

雕刻完后可使用湿布清洁密度板表面。

D、填色

可使用丙烯颜料或醇酸漆。在雕刻时可将图形颜色设置成60%的灰度，使雕刻的底面有些麻点，以提高颜色的附着力。

3、亚克力（一种有机玻璃）

A、亚克力

亚克力是仅次于木头的最常用雕刻材料，它很容易被切割和雕刻，有各种各样的形状和大小，相对来讲成本较低。有机玻璃有两种生产工艺：浇铸和压延，激光雕刻主要用浇铸方式生产的有机玻璃，因为它在激光雕刻后产生的霜化效果非常白，与原来透明的质感产生鲜明对比，压延方式生产的有机玻璃在激光雕刻后依然是透明的，没有一个足够的对比效果。在购买有面下班时您要向经销商强调要高纯度的那种，否则买回去的材料雕刻或切割时可能性会熔化的现象。

B、雕刻

一般情况下有机玻璃采用背雕方式，也就是说从前面雕刻，后面观看，这使得成品更具立体感。在背雕时请先将图形加以镜像，且雕刻速度要快，功率要低。如雕刻时功率过高，会使底面出现不平整的条纹，如希望雕得深一些可试着多雕几次。在背雕情况下对局部着色应先将着色处雕得较深些，然后使用火焰抛光机抛光，才可加以填色。如不经抛光处理，从前面看到的颜色就不会均匀。

C、切割

有机玻璃是比较容易切割的，如客户要求不高，切割完后就可交货，而无需再火焰抛光。否则在切割时应使用吹气装置，以提高切口质量。在切割超过8mm的有机玻璃时，应更换大规格的镜片。（注：在切割有机玻璃时操作人员不可离开，切割时可能会有火焰。）

D、清洁

可使用丙烯颜料，其它的颜料可能会破坏有机玻璃的光洁度。

4、双色板

A、双色板

双色板是一种由两层或两层以上颜色复合构成的一种专用于雕刻的工程塑料，其规格一般为600X1200mm，亦有少量品牌规格为600X900mm。美国ROWMARK以品质稳定，品种齐全被公认为最好的产吕。雕刻完的双色板通常被用于各种指示标牌和胸牌......，其具有色泽均匀、图案清晰、经久耐用等特点。在双色板中可分为机械用和激光用两大类，其中部分机械用板也可以用于激光雕刻。激光雕刻板的特点是，表面颜色层薄（＜0.1mm）,整个板子也要比机械板薄一些（激光板一般为1。3mm&0.8mm,机械板一般为1.5mm）。用户在购买双色板时，如不能确定是否可以用于激光机时，可先向经销商咨询或是拿一小块先试一下/我们的经验是，如板子的表面颜色非常薄，一般就可以激光雕刻，如表面颜色较厚可试一下两次雕刻。

B、雕刻

如使用的是激光板雕刻效果会非常好，有很明显的对比和清晰的边缘。当使用表面较薄的机械板时，雕刻效果同激光板无太大的区别，仔细看可能边缘不象激光板那样清晰。用户一般不要使用表面较厚的那种机械板，否则就要将激光功率调得小些，可重复雕刻以昼清除底面，最后的效果可能不会太好。在对比度较大的双色板（如黑白板）上，可设计雕刻灰度图像。在大量雕刻后双色板本身可能会有些变形，可用热水加热后用手扳平。

C、切割

一般情况下，用户都会要求你将双色板切割好，此时如您好使用的是激光板，可在雕刻后将其切断。注意速度不要太慢，不要一次切透，就分三、四次进行，这样切割出的材料边缘平整，没有熔化痕迹。雕刻加工时功率应恰倒好处，不宜过大，以避免熔化痕迹出现。要是使用机械板，就只能将其切割到50%深度，而后用手掰断再用砂纸将边缘磨平。用户要是有机械机可先在机械机上切断，而后再移到激光机上雕刻。

D、清洁

雕刻完后可使用湿布或酒精清洁表面。但需要注意的是，如雕刻时的激光功率设置过高，可能会使双色板表面附着一层难以擦去的烟尘。

E、填色

如用户要求不高，可使用网点来表现标志中那些不同的颜色。非要涂色的要将涂色区雕刻的深一些，可使用丙烯颜料或醇酸瓷漆，其它的漆可能会破坏双色板表面的光洁度。

5、玻璃

A、玻璃

激光可以在玻璃表面进行雕刻，但雕刻深度不深且不能切割。一般情况下激光可以在玻璃表面形成霜化或是破碎的效果。通常情况下用户希望得到霜化而不是破碎的效果，这关键要看下班的质地如何，硬度是否一致。

B、雕刻

玻璃的雕刻通常是较难控制的，按照以下步骤可以做出比较平滑的磨砂效果表面：在要雕刻的区域涂上一点洗洁净，裁下来一块比要雕刻区域稍大一些的报纸或者餐巾纸，用水把纸完全泡湿，并挤去多余的水，把湿纸放在要雕刻的区域铺平不要有褶。把玻璃放在雕刻机中，在纸还是湿润状态时进行雕刻，然后取出玻璃，清除残留的纸，再清洁玻璃表面。如果需要，轻轻地用3M的scotchBrite打光玻璃表面。一般情况下，激光功率设置应小一些，精度设置在300dpi，雕刻速度要快一些，可尝试使用大规格镜片进行雕刻。

注意：在用激光雕刻含铅的水晶时更应加倍的细心，含铅的水晶与普通水晶有不同的膨胀系数，在雕刻时这可引起水晶裂纹或者破碎。功设置小些可以避免这个问题，但还是应该随时防范万一破裂。

C、激光雕刻与喷沙方式结合使用

激光雕刻机可代替刻字机，直接在玻璃上完成喷沙护膜的切割。此种工艺省去了护膜的转移工序，节省了时间，提高了成品质量。

D、清洁

雕刻完后可使用湿布清洁表面。

E、填色

可使使用丙烯颜料着色。

6、镀漆铜板

A、镀漆铜板

通常情况下，铜是不能被激光雕刻的。但现在有一种材料其表面附着一层特殊的漆膜，激光可以将表面的漆膜完全汽化，而后露出底层铜板。通常制造商会在镀漆前将铜板抛光或做特殊处理，以以使雕刻后现露出的区域能有足够的光洁度，且能将其保存很长时间。如铜表面未做处理，在雕刻后需再做一次保护膜，以免时间一长发生氧化，表面变污。

B、雕刻

一般可使用小功率高速度、精度设置在500dpi以上。

C、清洁

雕刻完后可使用湿布或酒精清洁表面。

D、填色

如用户要求不高可使用网点来表现标志中那些不同的颜色。非要涂色的可使用丙烯颜料，其它的漆可能会破坏铜板表面的光洁度。

激光雕刻在纸箱包装上的应用

纸箱包装行业在沿海地区，特别是在珠江三角洲地区是一个成熟的行业，与国际最先进生产技术最为接近，纸箱包装行业规模以上生产，在珠江三角地区起步于八十年代初期，比内地晚10－20年。珠三角地区纸箱包装行业成熟于九十年代中期，历经十五年高速发展主要有港商、台商、本地企业家大胆引进国外瓦楞纸板生产线和纸箱生产线，通过引进吸收消化直至完全掌握国外先进生产技术。珠三角瓦楞纸箱生产对我国整个纸箱生产加工技术，做出了巨大的贡献。长三角州地区起步较早，真正发展起来要晚于珠三角，由于借鉴了珠三角成功发展的经验，少走了不少的弯路。目前，珠三角和长三角瓦楞纸箱包装行业生产总量占全国纸箱包装60%以上，生产技术也相对领先。

九十年代中后期，随着激光雕刻技术的成功研发，瓦楞纸箱包装印版，逐渐应用激光雕刻技术。其实瓦楞纸箱包装分为二类，一类是销售包装，另一类是运输包装。销售包装一般属于内包装，在销售过程中要与消费者见面的，比如牙膏、香皂、香烟（一条装和一包装）。运输包装一般属于外包装，比如：整箱牙膏、香皂、香烟的外包装，基本上在销售过程中不和消费见面的，其主要作用是方便储存、运输。另外空调、彩电、冰箱、电饭煲介于二者之间既是运输包装又是销售包装，印刷要求在60线左右，运输包装一般都在40线左右，销售包装在80线以上属于彩色胶印。据有关部门统计，我国90%以上纸箱属于运输包装，绝大部分采用纸箱印刷设备生产。

激光雕刻机是当今世界上高新科技产品，产品光、机、电一体化技术含量很高。激光雕刻具有高效快捷、精准、清晰的自动化雕刻功能。一台激光雕刻机输出功率仅有900W，实践证明，激光加功是节能加工，环保加工。激光自动雕刻制版，能达到40－60线印刷效果，手工制版在40线以下。激光雕刻制版完全取代手工雕刻制版。由于激光雕刻制版成本低，仅有树脂版成本四分之一，目前，纸箱行业普遍采用激光雕刻制版和树脂版，做为瓦楞纸箱包装印刷版。市场上使用粤铭激光加工设备较多，树脂版一般采用巴斯夫和TDR版材。

激光雕刻制版的优势

一、激光雕刻制版与手工雕刻制版比较

激光雕刻制版是完全模仿优化手工制版设计的，激光雕刻制版推向市场后，在十年间，通过软件升级实现雕刻具有0.3MM坡度，雕刻拐角处光衰自动补偿。提高自动雕刻速度。基本上将手工雕刻制版淘汰出局。另外，激光雕刻制版，彻底杜绝雕刻时出现错误、人工雕刻不可避免出现雕刻错误，原稿不错，手工雕刻时一刀失误，整块版面报废，如果发现不及时往往造成整批纸箱报废。激光雕刻是利用软件，将原稿输入自动雕刻，不存在雕刻错误。原来珠三角二万多手工雕刻制版从业人员基本上已销声匿迹，全部转行。

二、激光雕刻制版与树脂版比较

激光雕刻制版一次性投资低。2米感光柔性晒机一套设备不少于40万元，而一台激光雕刻机在4万元左右。

树脂版生产成本高，在珠三角地区树脂版平均价1.25元/ in2，激光雕刻制版0.32元/ in2，虽然大批量制做树脂版能降低生产成本为0.90元/ in2，但是，不是任何企业都能做到。即使能做到成本还是远远高于激光制版。

激光雕刻制版低能耗，无污染，树脂版加工属于高污染，虽然采用制版液回收装置，比没有要好，但是，制版液回收率不可能100%，污染是不可避的。

激光雕刻尺寸可以无限大，生产场地仅需要十多平方米即可，而树脂版晒版机工作场地不可能少于40平方米，生产时气味刺鼻，生产场地必须独立分开，另外，加工尺寸受机型限制。2米感光柔性晒版机，只以生产2米以内的树脂版。5、激光雕刻制版采用0.3MM坡度，耐用性能基本接近树脂版，仅七号字以下树脂版印刷清晰上要优于激光雕刻版。

三、激光雕刻版和感光树脂版在瓦楞纸箱包装行业中实际应用

目前，在珠三角，长三角经济发达地区，感光树脂版，激光雕刻版大行其道，树脂版以其柔韧性高，印唛清晰在纸箱行业里，运输包装印唛中占有30%市场，而激光雕刻制版全面接受原来手工雕刻制版占据市场70%。瓦楞纸箱90%都属于运输包装，印唛要求一般都在40线左右，而纸箱印刷机械最高只能达到80线以下，超过80线一般采用彩色胶印。介乎运输包装和销售包装之间的电器类包装，可以使用激光雕刻版，因一些生产厂家操作人员习惯原因，现在大多使用树脂版。

四、低能耗，环保经济的激光雕刻版与感光树脂版的竞争与预测

在介乎运输包装和销售包装之间的电器食品类包装的应用，使用激光雕刻制版除了经济原因外，更为重要的是环保。在纸箱包装印唛实践中，印刷时采用气垫或者弹性较好的海绵衬垫印刷，可以获得高解析力，能提高印刷效果10－20线。目前，不少纸箱包装企业尝试此种方法取得较好的效果。更为稳健的做法是，在此些基础上，对一些较小的文字图案采用树脂版，七号字以上文字图案采用激光雕刻制版。实例：珠海斗门千叶纸品有限公司在承制格力空调出口包装纸箱就采用这种方法，除7号字以下文字图案采用树脂版，其余全部采用激光雕刻版。从而在保证质量情况下，降低制版成本。如果全部使用感光树脂版，一套印版不少于二、三千元，而采用激光雕刻制版为主，感光树脂版为辅，一套印版仅有五百多元，企业千方百计降低生产成本是应该的，注重环境更为可贵。

五、制版技术的多样化竞争

竞争不仅给纸箱包装行业提供了更多的选择，而且大大降低成本，为纸箱包装行业提高经济效益。激光雕刻制版问世之前，感光树脂平均价为5元/ in2。当时珠三角几乎每一个工业区都有感光树脂版生产加工点，而且大有漫延趋势。激光雕刻制版推向市场后，感光树脂版价格急骤下跌，跌至今天1.25元/ in2生产规模也随之委缩。制版竞争给纸箱包装行业带来的益处显而易见。综上所述，今后瓦楞纸箱包装企业，在印版技术竞争上还会持续，激光雕刻制版和感光树脂版争夺还会持续下去，而且会更精彩。据瓦楞包装纸箱行业专家预测。今后在运输包装纸箱印版上，感光树脂将全面退出，介乎运输和销售包装的产品印刷，感光树脂版还是略占上风，大概60%使用感光树脂版40%使用激光雕刻制版，原来由感光树脂版一统江湖局面，无庸置疑已成为历史。

目前，楞纸箱包装行业印版，总体上是激光雕刻制版占据市场75%份额，而且还有延续递伸之势，尽管感光树脂具有高稳定，高清晰度印刷效果，但是成本问题是制约其发展的瓶颈，即使成本能降下来，环保问题是制约其发展最关健的问题。所以说，经济、环保的激光雕刻制版是未来纸箱包装行业印版发展方向。

激光雕刻设备的发展现状

市面上的激光设备多种多样，大致归纳有如下产品：[1]激光打标，激光焊接，激光切割，激光内雕，激光打孔，激光演示，激光制版机，激光美容，激光医疗，激光喷码，激光热处理等等。他们都是激光技术与软件控制技术的结晶产物，为现代工业文明带来了勃勃生机。

目前，随着激光雕刻设备在应用技术、工艺上的开发推广，激光平面打标、雕刻设备的制造销售已呈现良好的上升态势。国内从事激光设备开发、制造、销售的公司，以及代理国外激光设备的公司迅速增加。竞争也日趋激烈。
 

但是，国内市场的所有激光设备都停留在激光平面雕刻阶段，尚没有一家公司或科研单位能拿出一台激光三维雕刻系统。一些精细的三维模具雕刻仍然依靠电脑机雕，或者是手雕。但是机雕和手雕都有极大的弱点和局限，制约了一些精细工艺的发展。国内已有几家激光科研机构在对激光三维精雕机进行研究。

 在精雕领域，国内传统机械精雕设备做得最好的是北京精雕，其在解决精细雕刻模具方面赢得了巨大的市场和成功。但由于机械刀雕的先天局限，仍有很多高精端雕刻无法实现。一部分领域，不得不借助高超的手工工艺，进行手雕或修模工作。在激光雕刻模具方面，则有桂林星辰激光，其主要是利用功率较强的激光打标机销往模具制造行业，目前销售态势良好。但由于其雕刻技术只能雕刻平面文字与图案，离激光三维雕刻还有一段距离，所以目前其在该领域还不能大展身手。

 激光三维精雕系统（英文名字：3D laser engraving system）是激光设备家族里的又一新成员，是激光技术进步的又一重要标志，是模具制造业的利器。激光三维精雕模具是指通过高能量激光束在模具材料上或者铜电极上雕刻出您需要的二维或三维形状。同时它与目前水晶内雕机有本质的区别，水晶内雕机的三维概念是一定密度的点云造成感觉上的立体图像，而且只能应用在水晶工艺品上。而激光三维精雕机是通过精确的CAD软件技术实现的三维立体实体空间的雕刻，因而它不仅可以应用在一般产品精加工领域，还可以应用的模具制造领域。

 国外，已经有设备商开发出相应的激光三维雕刻系统与应用，并已将销售触角伸入国内。有几个商家代理该类设备，但尚无样机，其售价在100万元以上。如加拿大VIRTEK公司研制的FOBA.G-SERIES，目前也主要应用在模具雕刻行业。

激光雕刻机选择的五个要素

一、幅面大小的选择

客户应根据业务的需求和资金状况，选择适合自己的雕刻机的型号及其功率的大小。一般小幅面的雕刻机有600mm×600mm和600mm×900mm，进料宽度是700mm。雕刻双色板是小幅面雕刻机最基本的应用，接纳性很好。再小一点的雕刻机价格与其相差不多，但雕刻双色板时要裁板，比较麻烦而且造成不必要的浪费。大幅面的雕刻机有1200mm×1200mm、200mm×1500mm、1500mm×2400mm、2400mm×3000mm，以上机型的雕刻机进科宽度都超过1350mm，现在市面上的有机玻璃和PVC板的尺寸都是1300mm×2400mm，所以这几款机型对需求大幅面雕刻机的客户比较适合。

二、主轴电机

主轴电机是电脑雕刻机的重要组成部件，其性能对电脑雕刻机整机的性能有着至关重要的影响。加工主轴通常分为两类：精密加工主轴和大功率切断主轴。

 1、精细加工主轴的特点是低噪音、高转速、高度，适合加工特别精细的工件，如印章、铭牌、胸牌礼品等。此类电机通常为高速变频电机，功率较小，般在250W以下。缺点是切断厚的材料的能力较差，不合切断较厚的材料。

2、大功率切断主轴，主要用于切断、大功率刻，特点是功率大，切割能力强，特别适合割宇、三立体字，当然也可以制作胸牌、铭牌、印章等。此类大功率主轴根据电机的特性一般可分为无刷频高速交流电机和有刷交流电机，其主要区别是：

A、无刷变频电机转速高，变速范围为70060000转/分钟，而一般有刷交流电机最高转速不超24000转/分钟；

B、无刷变频电机旋转精度高，磨损小，噪音低，作噪音大大低于有刷交流电机；

C、无刷变频电机堵转特性好，由于变频器上有特的限流电路，短时间的堵转不会烧毁电机，而有刷交流机在超负荷运转或堵转时会很快冒烟烧毁，且不可修复；

D、无刷变频电机采用变频控制技术调速，是专业级产品，寿命长，厂家提供1年免费包换，以后还可以通过更换高速轴承对电机进行维护，而有刷交流电机由于使用电札寿命大约在300小时就得更换马达或电机碳刷，所以碳刷交流电机通常一天也不保修。

三．控制方式和速度的选择：控制方式现在可分为三种：

A、所有的运算工作有电脑控制完成，雕刻机在工作时电脑处于工作状态，无法进行其它的排版工作，这样可能固电脑的误操作而造成废品。

B、采用单片机的控制，这种控制器可以在雕刻机工作的同时进行排版，但不能关闭电脑，这实际上相当于节余7一台电脑，并减少了电脑的误操作而造成的废品。

C、采用USB口传输数据，系统有着32M以上的内存容量。只要保存完文件，就可以马上完全脱离电脑、关闭电脑或进行其它排版。这种方式大大提高了雕刻机的工作效率。

四、导轨

　　大幅面雕刻机一定要采用加宽的进口的方型导轨，其负载能力和精度保持能力是圆型导轨的30倍以上，保证了雕刻机的高质高速。
　　五、精度
　　小幅面机雕刻4mm汉字，或大幅面雕刻机刻1.5mm小字，在放大镜下都要看得非常清晰。