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1、,激光雕刻杌的原理及使用22,激光雕刻机的原理及使用第一章绪论第二章激光雕刻机中激光产生的原理第三章激光雕刻机的结构及雕刻原理第四章激光雕刻机的使用及注意事项第五章激光雕刻机的应用范围及优点第六章激光雕刻机与其他机器的比较,第一章绪论激光自1960年问世后,很快在生产中得到应用。其后,随着对有关基本理论研究的不断深化。各类激光器件不断地发展,使其应用领域也不断拓宽,应用规模逐渐扩大,所获得的社会效益和经济效益更加显著。作为高科技之一的激光技术,是20世纪科学技术发展的重要标志和现代信息社会光电子技术重要支柱之激光技术不仅受到技术先进国家的高度重视,而且也受到许多发展中国家的高度重视,并给与大量
2、的投入。20世纪80年代以来,在很多国家,政府都把激光技术列为国家级发展计划英国的阿维尔几乎阿!,美国的激光核聚变计划.日本的激光研究五年计划这些计划的实施使激光技术得到迅速发展,且已经形成了一个生机勃勃的新兴产业。与此同时,激光技术的发展大大促进了多种技术学科、多种生产水平的进步和提高,影响之大,举世瞩目。,第二章激光雕刻机中激光产生的原理2.1普通光源的发光受激吸收和自发辐射在通常热平衡条件下,处于高能级E2上的原子数密度2,远比处于低能级的原子数密度低,这是因为处于能级E的原子数密度N的大小时随能级E的增加而指数减小,即Nexp(E/kT),这是著名的波耳兹曼分布规律。于是在上、下两个能
3、级上的原子数密度比为N2/N1exp-(E2E1)/kT式中k为波耳兹曼常量,T为绝对温度。因为E2E1,所以N2N1。例如,已知氢原子基态能量为E1=13.6eV,第一激发态能量为E2=3.4eV,在20时,kT0.025e,则N2/N1exp(-400)0可见,在20时,全部氢原子几乎都处于基态,要使原子发光,必须外界提供能量使原子到达激发态,所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程,2.2受激辐射和光的放大电子从高能态向低能态跃迁时只能发生在1(角动量量子数)量子数相差1的两个状态之间,这就是一种选择规则。如果选择规则不满足,则跃迁的几率很小,甚至接近零。在原子中可能存在这样
4、一些能级,一旦电子被激发到这种能级上时,由于不满足跃迁的选择规则,可使它在这种能级上的寿命很长,不易发生自发跃迁到低能级上这种能级称为亚稳态能级。但是,在外加光的诱发和刺激下可以使其迅速跃迁到低能级,并放出光子。这种过程是被“激”出来的,故称受激辐射。入射一个光子,就会出射两个完全相同的光子。这意味着原来光信号被放大这种在受激过程中产生并被放大的光,就是激光。,2.3粒子数反转个诱发光子不仅能引起受激辐射,而且它也能引起受激吸收,所以只有当处在高能级地原子数目比处在低能级的还多时,受激辐射跃迁才能超过受激吸收,而占优势。由此可见,为使光源发射激光,而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数
5、目比低能级上的多,这种情况,称为粒子数反转。但在热平衡条件下,原子几乎都处于最低能级(基态)。因此,如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。,第三章激光雕刻机的结构及雕刻原理3.1激光雕刻机的结构包括激光器、和其输出光路上的气体喷头,所说气体喷头的一端为窗口、另一端为与激光器光路同轴的喷口气体喷头的侧面连接有气管,特别是所说气管与空气或氧气源相连接,所说空气或氧气源的压力为0.10.3MPa,所说喷口的内壁为圆柱状,其直径为1.23mm、长度为18mm;所述的氧气源中的氧气占其总体积的60%,所述的激光器和气体喷头间的光路上置有反射镜。它能提高雕刻的效率,使被雕刻处的表面光滑、圆润,
6、迅速地降低被雕刻的非金属材料的温度,减少被雕刻物的形变和内应力可广泛地用于对各种非金属材料进行精细雕刻的领域,3.2雕刻原理激光雕刻原理是由原子(分子或离子筝)跃迁产生的而且是自发辐射引起勺。激光虽然是光,但它与普通光明显不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无爱散的方间性,雕刻机:极高的发光过激光器产生后由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的融化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。激光加工技术在广告行业的应用主要分为:激光切割激光雕刻两种工作方式
7、,对于每一种工作方式,我们在操作流程中有一些不尽相同的地方。,3.3雕刻方法激光雕刻:主要是在物体的表面进行,分为位图雕刻和矢量雕刻两种:位图雕刻:我们先在 PHOTOSHOP里将我们所需要雕刻的图形进行挂网处理并转化为单色BMP格式,而后在专用的激光雕刻切割软件中打开该图形文件。根据我们所加工的材料我们进行合适的参数设置就可以了,而后点击运行,激光雕刻机就会根据图形文件产生的点阵效果进行雕矢量雕刻:使用矢量软件如 Coreldraw,AutoCadIllustrator等排版设计,并将图形导出为PLT,DXF,AI格式,打标机,然后再用专用的激光切割雕刻软件打开该图形文件,传送到激光雕刻机里进行加工。,第四章激光雕刻机的使用及注意事项4.1使用说明(一)操作面板说明电源开关:用来启动或关闭激光雕刻机电流指示:用来指示雕刻机的电流大小电流调节:用此电位器根据电流指示来调节雕刻时电流大小照明开关:用来启动或关闭激光雕刻机内部的照明灯(若干机器无此开关)激光开关:用来控制激光器是否发光,在雕刻印章时此开关为接通状态(即按下)测试开关:此开关按下时激光器则发光,此时根据电流表显示数据调节电位器用来调节雕刻时的电流大小。此开关仅用于调试机器和查看雕刻时的电流大小,在机器正常工,
