用于非金属的二氧化碳激光切割机

二氧化碳激光切割机是一种利用激光技术加工材料的先进设备。它采用二氧化碳激光技术切割和雕刻非金属材料。与使用合金刀具雕刻或切割工件的传统数控雕刻机不同，激光雕刻机利用激光的热能进行雕刻和切割。与普通数控雕刻机相比，其应用范围更广，雕刻精度更高，雕刻速度更快。二氧化碳激光雕刻机适用于加工各种非金属材料以及在某些金属材料上进行涂层加工，正逐步取代传统的雕刻设备和方法。

凭借其广泛的适用性和灵活性，二氧化碳激光雕刻切割机在工业制造和创意设计领域持续发挥着重要作用。它们操作简便，只需简单的操作即可实现从设计到成品的无缝加工，因此特别适用于小批量定制生产，例如个性化礼品雕刻、拼图制作或建筑模型制作。

CATEKCNC作为一家拥有20年数控机床生产经验的源头工厂，我们是您值得信赖的供应商。无论您需要的加工尺寸、功率或任何功能组件如何，无论您是初学者还是激光专家， CATEKCNC 我们可以为您提供最符合您的需求和预算的二氧化碳激光切割机。

什么是二氧化碳激光雕刻机？

二氧化碳激光雕刻切割机是一种利用二氧化碳气体激光器产生的高能红外光束（中心波长为10.6μm）加工非金属材料的设备，集切割和雕刻功能于一体。其核心工作原理是：通过电激发激光管内的二氧化碳气体分子产生激光束，然后通过镜透镜系统将激光束反射并聚焦到材料表面。局部高温使材料汽化或熔化，同时辅助气体吹走碎屑并冷却加工区域，从而实现精确切割和扫描雕刻。二氧化碳激光切割是一种非接触式加工方法，无需使用工具或模具，因此避免了对材料表面的损伤。切割边缘光滑，无需二次处理。凭借加工精度高、适应性广、生产效率高、维护成本低这四大核心优势，二氧化碳激光雕刻切割机已成为非金属材料加工领域的首选设备。它特别适合多品类、小批量、高附加值生产需求，可高效加工木材、亚克力、皮革、织物、橡胶、纸张、玻璃、陶瓷等材料，覆盖90%以上的非金属材料。

这款二氧化碳激光雕刻切割机集高精度、非接触式高效加工和灵活定制生产于一体，可高效加工上述非金属材料，实现复杂图案的精细切割和雕刻。它能够实现24小时全自动连续生产，并具有环保优势（无耗材、低污染），尤其适用于广告标牌、手工艺品制造等行业。该设备显著降低了小批量、个性化产品的加工成本和周期，提高了加工效率和产品质量，是传统加工技术升级的理想解决方案。

二氧化碳激光雕刻机的组成部分

二氧化碳激光雕刻切割机是一种采用二氧化碳激光技术的先进数控激光设备。它通过激光发生器、光学系统、激光工作台、控制系统、驱动系统、传动系统和辅助系统等组件的协调运行，高效地完成加工任务。

二氧化碳激光发生器

二氧化碳激光雕刻切割机的核心部件是二氧化碳激光发生器，它又分为玻璃密封二氧化碳激光管和射频二氧化碳激光器。两者均产生中心波长为10.6μm的激光，但在结构、工作原理、稳定性和使用寿命方面存在显著差异。

玻璃密封二氧化碳激光器

玻璃密封式 CO2 激光器主要由三层玻璃管结构组成，包括激光放电管、循环水冷却管、储气管和谐振腔。

• 激光放电管： 其内径约为8-10毫米，通过直流高压或交流高频电流激发气体放电，形成粒子数反转。通常，激光管功率越大，放电管越长。
• 循环水冷却管： 排气管在运行过程中会产生高温。采用循环冷却水冷却排气管，以维持稳定的输出功率，并防止排气管在抽水过程中因温度过高而开裂。
• 储气管： 用于储存激光工作气体，主要成分为二氧化碳和其他辅助气体（氦气和氮气），通常还含有少量氢气或氙气。储气管和放电管通过回气管连接，形成螺旋状循环回路，确保放电管和储气管之间的气体流通，改善电泳引起的电极间电压分布不均。螺旋状回气管还能防止储气罐与电极之间发生放电，确保放电仅发生在放电管内。
• 谐振腔： 该装置由全反射镜和输出镜组成，利用全反射镜和输出镜之间的多次反射，将放电管产生的激光束转化为光子场。经受激发射增强后，激光束穿过输出镜，并通过光学系统导入激光切割头。

射频二氧化碳激光器

主要由射频电源、控制电路、放电腔和谐振腔组成。

• 射频电源： 用作激光泵浦源，通过功率放大电路产生高功率射频输出，以激发气体放电。
• 控制电路： 通过控制信号控制输出功率并提供激光器状态指示。通过观察状态指示灯，可以确定激光器的状态。
• 排气腔： 采用全密封铝合金金属腔体，内含正负极板和工作气体（CO2、N2、He2 等）。
• 谐振腔： 射频电源通过馈通装置引入电极板，使正负极板之间的工作气体电离，从而产生增益介质。然后，激光束通过密封腔上的窗口输出，进行工作。

光学系统

光学系统是二氧化碳激光雕刻切割机的关键部件，主要负责激光束的传输、聚焦和精确控制。它主要由反射镜和聚焦激光头组成。

• 激光反射镜： 这些反射镜主要由钼和硅两种材料制成。钼反射镜适用于功率低于100W的CO2激光切割机，激光反射率超过94%。硅反射镜适用于功率高于100W的CO2激光切割机，反射率高达99%。一台CO2激光雕刻机需要使用三面反射镜。
• 聚焦激光头： 该激光头采用硒化锌材质，透光率超过99.8%。聚焦透镜安装在激光头内部，可将激光束聚焦形成高能量密度激光束，瞬间将材料加热至熔化或汽化状态。激光头配备红色定位灯，便于加工过程中定位。激光喷嘴位置可连接压缩空气，用于冷却加工材料并吹走加工碎屑。

激光工作台

二氧化碳激光雕刻切割机的工作台类型多种多样，可根据不同的应用需求和材料特性进行选择。常见的工作台类型包括蜂窝式工作台、板条式工作台和电动升降式工作台。对于特殊的加工需求，也可以选择其他类型的工作台。

• 蜂窝状工作台： 该机床采用蜂窝状铝合金结构，表面分布着大量密集的六边形孔，便于切削碎屑排出，减少材料与工作台的接触面积，防止底部烧焦。适用于雕刻或切割柔软、轻薄的材料。
• 木条工作台： 它由平行排列的铝合金条组成，适用于雕刻或切割较厚的材料，并为材料提供稳定的支撑。
• 电动升降工作台： 通过控制系统驱动工作台升降，可用于加工不同厚度的材料，或满足特殊加工要求（例如，安装可选的 3D 旋转轴时降低工作台）。

控制系统

控制系统是二氧化碳激光雕刻机的核心部件，支持连接电脑，可通过电脑软件将设计图输入控制系统。同时，它也支持独立的离线操作，无需连接电脑即可运行。该系统使用灵活，兼容多种图形软件，支持DXF、JPG等矢量图或位图图像格式。控制界面友好易用，支持多种语言。它还支持设计预览和边界模拟处理，可在实际加工前模拟加工位置，从而减少试错成本。此外，还可选配自动对焦功能，使对焦更加便捷。

驱动系统

二氧化碳雕刻机的驱动系统主要包括两种类型：步进电机和伺服电机。步进电机经济实惠，适用于雕刻文字或其他对速度要求不高的加工任务，无需复杂的参数调整，具有更高的经济性和灵活性。而伺服电机价格更高，适用于大幅面裁切和快速扫描雕刻，与步进电机相比，具有更高的精度和响应速度，适应性更广，性能和可靠性也更高。

传动系统

二氧化碳激光雕刻切割机有三种传动方式：皮带传动、齿轮齿条传动和丝杠传动。不同的传动方式适用于不同的加工场景，并直接影响机器的切割效率和质量。

• 齿轮齿条驱动： 具有传输速度快、扭矩大、传输效率高、寿命长、噪音低等优点，适用于重载和长距离移动，因此更适合大幅面加工需求。
• 螺丝刀驱动： 采用滚珠丝杠驱动，摩擦力小，传动灵敏度高，运行平稳，定位精度高，重复定位精度高，更适合精密加工和高速往复运动。
• 皮带传动： 皮带传动结构简单，传动平稳，无噪音，并能缓冲冲击，适用于轻载高速要求，更适合小幅面加工尺寸的机器。

辅助系统

冷却系统

冷却系统：所有密封式二氧化碳玻璃激光管均采用循环水冷却系统来降低温度。低功率型号使用循环冷却水泵，而高功率型号则使用恒温水冷机。功率低于100W的射频二氧化碳激光器可选择风冷，而功率高于100W的激光器则必须使用恒温水冷机进行冷却。在运行过程中，必须将二氧化碳激光器的温度保持在20-30摄氏度左右。

燃气辅助系统

二氧化碳激光切割机工作时，利用热处理技术切割或雕刻材料。高温会瞬间汽化或熔化材料，形成穿孔。因此，加工过程中需要使用压缩空气进行辅助吹扫，以清除加工过程中产生的废渣和碎屑，清洁切割区域，并防止材料残留。此外，压缩空气还有助于冷却加工后的材料，防止高温导致的热变形或熔化。

二氧化碳激光雕刻切割机的工作原理是什么？

电能进入二氧化碳激光放电管，高压电场激发气体分子，使二氧化碳分子发生粒子数反转，并在振动和转动能级之间跃迁，释放出波长为10.6微米的红外激光束。激光光子在由全反射镜和输出反射镜组成的光学谐振腔内反复振荡，形成高强度激光束。该激光束通过由反射镜和聚焦透镜切割头组成的光学系统被引导至加工位置，并聚焦成直径极小的激光束。控制系统根据设计图纸生成精确的加工路径，并通过设定加工速度和激光参数，移动激光头来实现图案或文字的雕刻或切割。由于10.6μm波长的激光易于被非金属材料吸收，因此二氧化碳激光器特别适用于加工各种非金属材料，例如木材、亚克力、皮革、石材、玻璃和陶瓷。

二氧化碳激光雕刻切割机具有显著优势，加工对象范围极广，能够轻松处理超薄、易碎、脆性、软硬等各种材料。它切割缝隙窄，雕刻精细，热变形极小。该设备属于非接触式加工，节能无污染。它加工速度快，无需刀具等耗材，集雕刻和切割功能于一体，用途广泛，性价比高。目前，它已广泛应用于广告制造、手工艺品生产、皮革制品生产、服装加工等众多行业。

什么是二氧化碳激光混合切割机？

二氧化碳激光混合切割机是一种基于二氧化碳气体激光技术的高精度加工设备，能够同时加工部分金属和非金属材料，并集切割和雕刻功能于一体。该设备配备红外测距系统，可根据与金属板的距离自动调整激光切割头的焦距，从而确保切割精度。此类激光器的功率通常在200W以上，借助气体辅助，可以切割一些薄金属板，例如不锈钢板、碳钢板、铁板等，但不适用于铜、铝等高反射率金属材料。二氧化碳激光混合切割机能够同时切割金属和非金属材料，拓展了二氧化碳激光器的应用范围，使其特别适用于需要同时加工金属和非金属材料的小型工厂和工作室。

二氧化碳激光雕刻切割机的应用

CO2激光雕刻切割机是一种用途广泛的激光设备，可广泛应用于95%以上的非金属材料和一些金属材料。

材料种类

木材、硬木、软木、中密度纤维板、胶合板、亚克力、有机玻璃、ABS、双色板、PP、PE、PET、PVC、织物、泡沫、皮革、合成革、技术织物、毛巾、瓦楞纸、橡胶片、硅胶、玻璃、陶瓷、大理石、瓷砖、花岗岩、水晶、贝壳、骨头、竹子、EVA、毛毡、纸板、碳纤维、玻璃纤维，以及薄不锈钢板、碳钢、铁板等材料。

行业

• 广告服务： 亚克力发光字、广告展示架、亚克力3D字、LED灯箱、广告牌、徽章、金属支架、标签等。服装：鞋底切割、皮鞋、腰带、牛仔布、纤维面料切割、镂空雕刻等。
• 手工艺品： 木盒雕刻、木制拼图、玩具、亚克力工艺品、模型、眼镜、冰箱贴等。
• 包装： 瓦楞纸箱、航空纸箱、包装盒、珍珠棉保护套、EVA防撞盒、木箱、包装盒标识、珠宝盒等。
• 施工： 亚克力隔断、木屏风切割、中密度纤维板墙板、木地板等。
• 电子电器： 手机壳、PCB板、键盘按键、手机水晶按键等。
• 模型制作： 沙盘模型、建筑模型、手工艺模型等。
• 家用电器和家具外壳： 面板标志雕刻、电视机外壳、塑料外壳等。
• 个性化产品： 定制服装、书签、钥匙扣、U盘等。
• 金属： 铭牌切割、不锈钢支架、金属结构件、五金配件等。

二氧化碳激光雕刻切割机的类型

按尺寸分类

• 小型桌面式二氧化碳激光雕刻切割机： 工作台尺寸较小，例如 400*400mm、400*600mm、900*600mm 等。功率一般低于 80W，可直接放置在桌面上，适合小型工作室和业余爱好者使用。
• 中型独立式翻盖二氧化碳激光雕刻切割机： 工作台尺寸包括600*900mm、1300*900mm、1600*1000mm等，提供更通用的加工尺寸。该设备占地面积小，激光功率一般低于200W。适用于广告、工艺品、个性化定制等多个行业。
• 大型工业级二氧化碳激光雕刻切割机： 常用的工作台尺寸有 1300*1800mm、1300*2500mm、1500*3000mm、2000*3000mm 等，较大的工作台尺寸和激光功率一般在 150W 以上，非常适合大型工厂和生产车间的批量生产和加工。

按功能分类

• CO2激光混合切割机： 通常激光功率超过 150W，能够切割非金属材料和一些金属材料，适用于既有金属加工需求又有非金属加工需求的工厂和工作室。
• 自动送料CO2激光切割机： 配备卷筒自动送料系统，支持自动送料，非常适合服装行业加工面料、皮革和纺织品等。
• 多头二氧化碳激光雕刻切割机： 可选配 2-4 个激光头，能够同时切割或雕刻多个产品，适用于批量生产和加工。

二氧化碳激光切割雕刻机的可选配件

• 3D旋转轴： 用于加工各种具有旋转表面的产品，能够将工件夹持360°旋转，从而在工件的旋转表面上进行切割或图案雕刻。可根据需要安装任意夹持直径的旋转轴。
• CCD视觉定位系统： 可自动识别材料边缘并根据预印图案进行切割。也适用于小件产品的批量加工，支持随机放置和轮廓识别加工，有效提高加工效率。
• 升降工作台： 通过控制系统调节工作台高度，该设备可用于加工不同高度的零件，并允许在首次加工过程中快速调整对焦高度。它通常与3D旋转套件和自动对焦功能配合使用。
• 追随者系统： 配备红外测距装置，用于切割表面不平整的零件。该红外测距装置可实时监测材料表面高度的变化，自动调节切割头的高度，确保焦点始终处于最佳位置。

注：除上述功能性配件外，CO2激光器的功率、工作台尺寸、控制系统、机器外观、颜色等也可选择安装或定制。

二氧化碳激光雕刻切割机技术规格

不同功率的二氧化碳激光可切割的厚度

二氧化碳激光雕刻切割机的价格

在计划购买 CO2 激光切割机时，必须全面考虑几个关键因素：它可以为您实现哪些功能、预期收益、采购成本以及以后维护和保养所需的费用。

二氧化碳激光雕刻切割机的价格通常在 1100 美元到 20000 美元之间。但是，实际价格需要根据您的具体需求计算。不同的激光功率、加工尺寸和可选配件都会影响机器的最终价格。例如，迷你桌面型二氧化碳激光切割机的起价为 1100 美元；入门级 6090 型二氧化碳激光雕刻机的起价为 2300 美元；而适用于工厂的工业级 1325 型二氧化碳激光雕刻切割机的起价为 3800 美元。

如果您在购买时选择加装3D旋转轴，则需额外支付350美元。机器中使用的镜头，例如聚焦镜头，起价仅为10美元。此外，机器工作台的尺寸也是影响价格的因素之一；一般来说，工作台尺寸越大，机器价格越高。

二氧化碳激光雕刻切割机的优势

• 加工精度高，适用于各种复杂图案的精细雕刻。
• 非接触式加工可确保易碎材料的完整性，而不会造成损坏。
• 切割面光滑无毛刺，无需后续抛光或研磨处理。
• 加工速度快，比传统切割方法快5倍以上。
• 无需模具，只需 3 分钟即可切换设计，从设计到成品只需几分钟，加工灵活。
• 适用材料范围广，能够处理各种非金属材料和一些金属材料。
• 无噪音加工，无粉尘或废料，符合环保生产要求。
• 无需耗材，可24小时连续处理，使用寿命长。
• 软件兼容性强，支持多种类型的设计文件和多种软件。
• 既可连接电脑使用，也可离线使用，通过U盘导入文件。
• 控制系统操作简单，支持多种语言，并可从断点恢复运行，即使是初学者也能轻松操作。
• 由于 CO2 激光器是红外线，肉眼不可见，因此配备了红光定位功能，红光定位简化了定位和加工。

二氧化碳激光雕刻切割机的应用

使用 CO2 激光雕刻切割机需要遵循系统的操作程序和严格的安全规章，以确保安全操作。 CATEKCNC公司激光工程师为您总结了以下使用指南：

1. 加工前需要安装机器，包括水冷系统、气体系统和激光管。

   • 水冷系统安装：将水冷器注满水，将水冷器的进水口和出水口连接到机器上，确保水循环正常，并将温度调节至20-30℃。冬季或寒冷条件下，应添加防冻液以防止结冰。
   • 气体系统安装：将气泵软管连接到机器的进气口，以确保正常的气体输出。
   • 激光管的安装：将激光管放置在安装位置，注意激光输出端和进水口、出水口的方向，确保进水口处于较低位置，出水口处于较高位置。
2. 将待加工材料放在工作台上，确保表面平整。
3. 根据产品的材料和厚度选择合适的激光加工参数（如功率和加工速度）。
4. 手动或自动调节激光头焦距，使其聚焦于材料表面。
5. 加工前，通过控制系统预览切割路径，以确保加工位置正确。
6. 先进行试切，检查处理结果是否符合预期。如果没有问题，则继续进行批量处理。
7. 如果在加工过程中出现任何异常情况，请立即按下紧急停止按钮，排除故障后恢复加工。

二氧化碳激光雕刻切割机的维护

二氧化碳激光雕刻切割机的维护保养至关重要。定期维护不仅可以提高工作效率、减少机器故障，还能有效延长机器的使用寿命。

• 每日检查冷却水和循环水管道，确保水流顺畅。定期更换冷却水，避免水温过高，以免造成激光管故障。
• 定期检查鼓风机的风扇，以避免加工过程中灰尘过多影响排气效率。
• 定期检查连接处的螺丝，避免松动，以免影响机器的运行稳定性。
• 定期检查电线连接点，避免松动影响机器加工。
• 每天清洁导轨。加工完成后，用棉布擦拭导轨上的灰尘，并适当涂抹润滑剂。
• 定期清洁对焦镜头和反射器，用镜头布清除镜头上的灰尘。
• 定期清洁电气柜及其通风口，以防止过多的灰尘影响电气元件的散热。

如果您想了解更多关于 CO2 激光雕刻机的价格和配置，以及各种可选配件的功能，或者如果您想在购买前使用激光切割机加工您的样品，以确认 CO2 激光雕刻机能够完成您的加工任务，您可以联系我们的销售专家进行详细介绍或获取免费报价。