雷射加工是什麼?掌握5大技術應用,找對雷射加工廠成效差很大

雷射加工是什麼?掌握5大技術應用,找對雷射加工廠成效差很大

雷射加工是製造業常見的一種加工方式,利用高能量雷射光束,可以精準進行切銷、打孔、焊接、雕刻等作業,特別適合處理薄板和平面材料。不過,並不是所有產品都適合用雷射加工處理,選錯加工方式,可能會拉高成本、影響效率。本篇文章帶你快速了解雷射加工的技術原理和常見應用場景,幫助你在評估合作夥伴時更有方向!

 

雷射加工是什麼?

雷射是一種受激輻射產生的高功率、高熱量、高能量的人工光束。它的光波有相同的頻率和波長,能將光束聚焦成一個小小的光點(也叫光斑),再透過高溫集中,就像燃燒一樣,把焦距內的物體燒熔或燒蝕,達到切割、焊接、雕刻等作業。

因為有速度快、精準度高的特性,雷射加工也被稱為最迅速的刀具、最準確的尺、最亮的光。除了工業領域,現在在生醫、化學、通訊、甚至娛樂產業都能看到它的應用。對製造業來說,它已經是不可或缺的加工技術之一。

 

雷射加工5大技術一次看!

當你在評估加工技術時,選對雷射類型真的差很多!不同的雷射技術各有強項,搞懂這5大類型,才能找到最適合你產品的加工方式。以下幫你簡單整理各類型的差異和應用場景:

 

氣體雷射

氣體雷射是透過電流激發氣體產生光束,最常見的是二氧化碳雷射,波長約10.6μm(紅外線),能源的轉換率能達到20%,這種高功率的氣體雷射,常用於工業切割機。

氣體雷射的冷卻系統佳,應用範圍包含掃描器、雷射切割、雷射焊接、眼科手術、空氣汙染測量等。不過因為氣體密度低、體積大,較難產生瞬間脈衝功率,因此不太適合進行深層或精細的金屬雕刻。
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固體雷射

固體雷射使用像玻璃或晶體這類固體作為介質,結合能夠提供能量的離子產生雷射光,有調整頻率及波長、輸出功率高、功率穩定的特性。固體雷射的密度高、能瞬間爆發高功率,非常適合金屬雕刻、切割、焊接,甚至應用在醫療除毛或是腎結石清除。不過因為功率大,散熱不易,加工時要注意控制熱影響區,才能維持品質穩定。
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光纖雷射

光纖雷射也是固體雷射的一種,利用光纖作為介質,能產生更集中、能量更強的雷射光束。光纖雷射有高效率、低耗損、體積小、冷卻佳等優點,是目前雷射切割的主流技術之一。適合用於高精度需求的加工場景,例如精密焊接、雕刻,到雷射手術、雷射清潔等。不過建置成本相對高,而且在高功率長時間運作下,系統穩定性與光纖壽命都需要特別注意。
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液體雷射

液體雷射是以有機染料當作介質,又叫做染料雷射。染料會溶於染劑中,並可透過不同的染料分子調整雷射光束的波長。經常用於光譜學的應用如天文學、同位素分離等高端領域。但染料本身具有毒性、操作流程也較複雜,加上保存不易,因此在工業應用上較少見。

 

半導體雷射

半導體雷射屬於一種固體雷射,使用二極體作為主要發光介質。它體積小、重量輕、結構簡單、能量轉換效率高,最常見的應用包含光纖通訊、雷射指示器、掃描器與雷射筆等。

由於二極體的特性能降低雷射光束的發散率,提高切割強度及效率,不過也因為散熱能力差、容易受溫度影響,加上光束的發散角度大,導致雷射品質不如其他類型,較不適合高精度加工使用。
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雷射加工類型比較表

雷射加工類型 特色 缺點 應用

氣體雷射

利用電流激發氣體產生光束
冷卻系統穩定
能源轉化率高

氣體密度低
體積大
難以產生瞬間高脈衝功率

精密測量、掃描器、雷射切割、雷射焊接、眼科等雷射手術和空氣汙染測量

固體雷射

以固體作為介質
波長與頻率可調整
輸出功率高、穩定
密度高、可產生瞬間脈衝
堅固耐用

散熱困難
長時間運作可能影響加工品質

金屬雕刻、切割、焊接、醫療除毛和腎結石清除

光纖雷射

屬於固體雷射,利用光纖為介質
光束集中、能量強
高效率、低耗損
體積小、散熱佳
高輸出精度

光纖脆弱且建置成本高,需謹慎操作

雷射手術、雷射測距、精密雕刻、焊接、雷射清潔

液體雷射

使用有機染料為介質
可彈性調整波長
應用於高階光譜領域

染劑有毒
操作繁瑣、不易保存

光譜學研究、天文學觀測、同位素分離

半導體雷射

使用二極體為介質
光束發散率低、效率高
體積小、重量輕、結構簡單
能量轉換率高

散熱不易
易受溫度影響
發散角度大,光束品質較低

光纖通信、雷射指示器、雷射掃描器、雷射筆

 

不只是工業用!雷射加工應用超出你想像

雷射加工不僅在工業製造領域扮演重要角色,實際上,在生活中也也有許多實用的應用,解決各種不同需求。接下來,讓我們一起探索雷射加工的多樣用途!!

 

雷射打標

雷射打標是利用高密度的連續雷射光束,精準地在物體表面形成印記、切線、刻印,而不會損壞表面。雷射打標機的工作面積大約為15~20公分左右,可以應用在各種材質的表面,像是金屬、塑膠、壓克力、木材等,皆可以在這些物體上製作出想要的文字、圖案,還可以依據材料屬性選擇功率大小,達到雷射打標的最佳效果。
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雷射切割

雷射切割透過較高的功率搭配光學鏡片聚焦,形成雷射光束,在工件上進行加熱與燒熔,達到精準的切割或簍空等加工。雷射切割機最大的優勢是不會產生碎屑、不需潤滑,刀具也不會磨損,能有效降低耗材與維護成本。

非常適合用於切割高硬度的金屬材料,常見應用於各種機械加工業、印刷業、紡織業等產業,也很適合處理壓克力、木材、皮革等材料。不過,需要注意的是,雷射切割主要適用於薄板和平面材料的加工,如果需要深度銑削或製作無破孔的結構,就需要考慮選擇其他加工方式。
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雷射焊接

雷射焊接是利用高功率的光束,快速加熱熔化兩個工件表面並接合在一起。雷射焊接最大的優勢是能夠控制焊接位置的熔化程度,不會讓周圍材料變形,對於難以熔化的金屬也能完美焊接,加工後基本上看不出痕跡。雷射焊接能夠應用於汽機車工業、電氣設備業、模具修補等,並可以依據加工材料選擇不同的雷射焊接機種。
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雷射除鏽

雷射除鏽主要是利用高密度的光束,把工件表面的鏽斑、油漬、塗層快速汽化,不用化學藥劑、不靠人工研磨,就能乾淨處理表面。不只零耗材、無污染,整個除鏽過程也不會傷到底材。雷射除鏽適合應用於模具清洗、車廠保養、建築維修等產業。
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雷射雕刻

雷射雕刻是利用雷射光束照射於物體表面,讓局部材料瞬間燒熔並蒸發,精細地雕出文字、圖案,甚至能控制深淺,呈現浮雕或陰影效果。像是皮鞋Logo、廣告門牌、建築模型、飾品雕刻、木材設計、立體禮品裝飾、模具製作與紙箱印刷等,都是常見的應用。但雷射雕刻通常只能做淺層加工,如果對雕刻深度有要求,會建議考慮其他加工方式,畢竟雷射雕刻成本相對高一些,不一定最划算。

 

雷射美容

雷射美容是透過高聚焦、低擴散的雷射光,針對皮膚局部問題進行精準處理,像是去除斑點、疤痕、皺紋、毛髮等,達到改善膚況、提升肌膚質感的效果。因為能精準控制能量與深度,也被許多醫美診所用於非侵入式的保養療程中。

 

設備好還不夠,懂產業的雷射加工廠商才靠得住

光有設備還不夠,雷射加工能不能做得好,關鍵還是在廠商懂不懂產業需求。在評估雷射供應商時,以下幾點建議先看看:

 

設備及技術範圍

選擇雷射加工廠商時,要先確認實際雷射加工需求,評估對方是否具備合適的設備與技術能力。不同加工材料和雷射加工方式,所需的雷射功率、精度與技術要求都不一樣。建議實際了解廠商的機台規格和技術經驗,才能讓雷射加工品質、效率都跟得上。

 

是否客製化及相關服務

找雷射加工廠商,別忘了事先詢問有沒有提供客製化服務、技術諮詢與售後保障。每個案子的需求都不太一樣,有彈性的加工與設計配合,才能真的解決問題。完善的客製與售後服務不僅能提升加工品質,也讓後續合作更安心。

 

雷射加工的費用

挑選雷射加工廠商時,價格絕對是關鍵。除了看報價合不合理,也要了解對方怎麼算費用,像是按材質、尺寸、加工難度或數量計價。有時候看起來便宜,但少了服務內容或品質不一樣也會有差,建議多比較幾家,才能找到划算又可靠的合作夥伴。

 

結論

選擇雷射加工廠商時,建議先了解材料合適的雷射加工方式,再綜合考量廠商的設備、技術、客製化能力、服務品質與報價。豪震科技長期深耕高品質的精密加工服務,對材料不設限,也擅長協助客戶開發設計、整合製程,無論是前期打樣還是量產,都能提供實用建議與協助。如果你正在找值得信賴的加工合作夥伴,歡迎隨時聯繫我們,一起把產品做得更完整。
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