六种常见的激光切割材料有哪些？

六种常见的激光切割材料有哪些？

激光切割工艺可以将材料切割、标记、雕刻和蚀刻成定制形状和尺寸。但它能切割所有材料吗？答案是否定的。材料需要某些特性才能制作激光切割。然而，激光切割材料覆盖众多行业的多样化应用。

金属、合金、塑料和复合材料等材料适合激光切割。它们可以通过强大的数控激光机转换成设计的几何形状。此外，本文还将对六种常见材料进行详细阐述。

激光可以切割任何材料吗？

任何材料与激光切割方法的兼容性取决于其物理和化学特性。这些材料难以切割，给工件和设备安全带来风险。如果材料的反射率、导热率和化学稳定性较低，则可以采用激光切割进行加工。特别是当材料化学性质不稳定并产生不​​适合激光束的有害烟雾时。

激光切割常见的材料有：

金属与合金

塑料

激光切割塑料

如前所述，并非所有塑料都是激光切割材料。塑料需要能够吸收强激光能量，而不会过度熔化或有害排放。尽管许多塑料可用于激光切割项目，亚克力、PEEK 和尼龙最常见于塑料激光切割。

1.亚克力激光切割

这种高强度、轻重量的塑料通常被认为是玻璃的替代品，因为它具有出色的拉伸强度和刚度。激光切割亚克力可产生干净、光滑、抛光的切割表面和边缘。

此外，在激光切割过程中，亚克力被提升到距工作台一定高度，以避免材料反弹。推荐速度为激光切割亚克力为 20 至 55 mm/s，具体取决于板材的厚度。

激光切割亚克力的应用示例有：

• 灯具和扩散器
• 室内和室外标牌
• 机器防护罩
• 艺术作品的框架
• 家具元素
• 用于测试的原型。

2.PEEK激光切割

聚醚醚酮（PEEK）是塑料中流行的激光切割材料。它们是半结晶塑料，具有优异的机械强度、耐热性和尺寸稳定性。它们的热阻在激光表面周围产生的热量极少。尽管如此，不正确的参数以及激光功率和厚度的错误组合仍可能导致过度烧伤。

所以，激光切割 PEEK 快速且精确。它可以以50至60毫米/秒的速度运行，大约每分钟1m，甚至更高。

PEEK 激光切割的应用示例有：

• 航空航天发动机部件
• 电连接器
• 医疗植入物
• 密封件和垫圈
• 高温下的电绝缘体
• 泵和阀门组件。

3.尼龙激光切割

它是一种具有丝滑表面的合成均聚物。这尼龙激光切割通过赋予设计的形状或几何形状，将强度、弹性、耐磨性和化学惰性等特性转化为功能组件。尽管尼龙切割可能会留下粗糙的切割表面，但它与其他材料一样精确塑料激光切割流程。因此，尼龙激光切割的速度为15至25毫米/秒

以下是尼龙激光切割零件的一些示例；

• 汽车内饰件
• 机器人组件
• 消费类电子产品外壳
• 无人机的结构部件
• 工业机器部件
• 定制垫圈和垫片
• 相机和传感器安装座

激光切割金属板材

几乎所有金属和合金都兼容激光切割金属板材，但在切割过程中产生烟雾的除外。最常见的是钢、铝、铜和钛。事实上，金属是相对容易激光切割的材料。此外，CO2 和光纤激光器都可以处理金属工件。

现在我们来讨论一下三种主要金属激光切割金属板材项目;

4.钢材激光切割

激光机可以将钢材切割成 10 毫米或更厚的板材。精确且平滑的切割钢材激光切割有利于汽车、造船和其他工业应用。此外，激光保留了钢材的特性，例如强度和柔韧性。

激光切割钢的一个主要挑战是某些类型钢的反射率。另外，高碳含量可以在最后打击位置附近硬化。

• 汽车车身零件
• 造船钢板
• 暖通空调组件
• 机械加工工具和模具
• 标牌和刻字
• 复杂的装饰

5.铝激光切割

另一种流行的激光切割材料是铝，这是一种重量轻、强度高的金属，具有出色的耐腐蚀性和中等延展性。铝的柔软性使激光机能够快速切割（20 至 35 毫米/秒）。然而，它会在切割表面上留下少量毛刺。关于铝表面的反射率，CO2激光切割相对来说比较适合。

以下是一些应用铝激光切割;

• 航空零件
• 卫星组件
• 自行车车架
• 汽车面板
• 电子产品外壳
• 灯具
• 船用五金零件
• 太阳能电池板框架

6.钛金属激光切割

钛是一种坚硬而坚固的金属，常用于高性能应用。其硬度也影响激光切割工艺并限制最大切割厚度。然而，带有辅助气体的高功率激光器可以有效地从钛板上切割出具有严格公差的复杂特征。此外，钛激光切割产生的热影响区比其他激光切割更少激光切割金属板材类型。钛金属的典型激光切割速度为 5 至 20 毫米/秒。

激光切割钛的应用实例有：

• 飞机发动机和机身部件
• 高性能汽车零部件
• 医疗植入物，如髋关节和膝关节置换术
• 化学工艺设备
• 军用装甲及零部件
• 适用于高压应用的保护壳

如何选择合适的激光切割材料？

为您的项目选择合适的激光切割材料最终决定了预期的最终性能激光切割应用或项目。它涉及考虑可用设备的激光功率、工作板的厚度、设计复杂性以及许多其他方面，以选择最佳材料。

以下是一些注意事项，可帮助您解决激光切割材料选择困惑；

• 评估材料特性：首先，检查熔点、反射率、厚度和导热率等特性，以确定特定材料是否可以吸收激光能量而不损坏激光系统。

• 检查成品质量：材料能否按照您的要求生产切割边缘和热影响区 (HAZ) 范围？

• 将材料与激光类型相匹配：将材料属性与适当的激光类型相匹配。对于非金属材料使用 CO2 激光器，对于反射金属使用光纤激光器。

• 考虑应用需求：考虑激光切割零件的最终用途，包括必要的强度、耐用性等。

• 成本因素：评估切割速度和难易程度，因为切割速度更快的材料可能会降低整体激光切割成本.

• 试切：您可以使用一些选定的候选材料进行测试，并根据切割结果和您的要求最终选择。

如果您仍然无法做出决定，我们的工程师可以帮助您找到最佳匹配并将材料切割成您设计的零件或产品。在 ProleanTech，我们提供全面的咨询数控激光切割服务。我们的工厂拥有先进的数控激光切割机，可以高精度处理各种金属、塑料和复合材料，无论设计复杂程度如何。此外，我们还可以结合其他制造方法，如弯曲、冲压和焊接。

结语

使用 CNC 激光切割机切割和成型材料为汽车、电子产品和国防等各种工业部件和产品的生产带来了多种优势。但不同的属性激光切割材料拥有各自的挑战。因此，根据工件特性和厚度使用适当的激光功率对于实现精确、干净的切割至关重要。

此外，您还需要根据您的应用需求选择合适的材料。它可以是铝、钢、尼龙或任何其他材料。

常见问题

哪些材料不能用数控激光器切割？

高反射率材料（例如铜）可能会给 CNC 激光器带来困难。通常避免使用切割时会释放有害气体的材料（例如 PVC），以防止损坏激光机械。

CO2 和光纤激光器可以切割哪些材料？

CO2 激光器非常适合切割木材、亚克力、玻璃、纸张和一些塑料等非金属材料。另一方面，光纤激光器更适合切割金属，包括不锈钢、铝和黄铜。

激光切割工艺的最低公差是多少？

激光切割可实现的最低公差通常约为 ±0.1 毫米。但是，它可能会根据激光功率和材料类型而略有不同。

金属板材激光切割零件的耐用性如何？

它们非常耐用，因为无需物理接触的激光切割可产生一致的切割并最大限度地减少变形。