1激光切割入门-Makeblock

第1课激光切割入门

教学目标

1.了解激光切割的原理及应用领域；

2.认识激光宝盒；

3.使用激光宝盒的所画即所得功能，绘制神秘生物；

4.从艺术、文学和科学三个角度对创作的作品进行扩展。教学重难点：

1.了解激光切割的历史；

2.所画即所得功能的使用。

教学准备

1.加工材料：3m m椴木板

2.绘图笔

一、激光切割介绍

教师简单介绍激光、激光切割机原理以及激光宝盒的使用。

1）激光是什么？

激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。它最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称L A S E R的音译。L a s e r是缩写，全名为L i g h t A m p l i f i c a t i o n

b y S t i m u l a t e d E m i s s i o n o f R a d i a t i o n，意思是“光通过受激发射辐射进行放大”。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要原理。

2）激光切割的原理是什么？

光是原子中的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级，回落的时候释放的能量以光子的形式放出。而激光是高度聚焦，高度放大的光。普通光源，比如电灯泡发出来的光子各不同，而且会各个方向乱跑，很不团结，但是激光中的光子们则是心往一处想，劲往一处使，这导致它们所向披靡，威力很大。

配图：灯泡的光子与激光的光子差异就像放大镜一样，通过将阳光聚焦在一个点上来燃烧叶子。这也是激光切割的原理：利用激光电源带动激光管发射高度平行的光，通过反光镜的折射，将光线传输到激光头，再由激光头上安装的聚焦镜将光线汇聚成为一点，而这一点

可以达到很高的温度，从而将材料瞬间升华为气体，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

配图：激光头与聚焦镜

3）激光切割能做什么？

激光的原理早在1917年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到1960年激光才被首次成功制造。1960年1月18日，美国加利福尼亚休斯实验室的西奥多·梅曼研制出了世界上第一台红宝石激光器。从此，激光科学和技术得到了异常迅速的发展。激光器应用很广泛，主要有通信、测距、雷达、切割、武器、唱片、矫视、美容、扫描、灭蚊等。

配图：西奥多·梅曼与红宝石激光器激光切割机几乎可以雕刻/切割所有非金属材料，如纸板、木板、亚克力、皮革、布料等材料，进而做出精美的工艺品或创意原型。

配图：激光作品案例

有时，激光切割甚至可以对物体进行雕刻

二、课堂激光切割机介绍

教师简单介绍课程用的激光宝盒。

硬件特性：

◆外观：黑白机身

◆连接电脑：可通过W i F i/U S B/以太网方式，连接电脑

◆3D雕刻：可以在木板上进行3D雕刻，即雕刻出浮雕的效

果

◆深度切割：对木板，最大切割深度为15m m

◆开盖停机：设备在工作时，如果开启盖子，激光头会停止

运动且不再射出激光，保障安全，避免意外发生

◆黑色蜂窝板：表面经特殊工艺处理，不会被激光烧变色

◆抽屉式托盘：位于蜂窝板下方，用于接收从蜂窝板缝隙

中掉下的废料。可像抽屉一样抽拉，使废料变得易于清理。

◆单按键操作：设备顶部只有一个按钮，控制开始、暂停、

取消任务等操作。

◆烟雾净化器排烟：吸走激光加工物料时产生的烟雾并经

净化后排出，安全环保。

◆可擦除笔记的画板：在木板上贴有一层不干胶，可以绘

制图案，然后根据绘制的图案进行切割，所画即所得。在贴有环形码的材料上绘制好图案后，放在设备中，按下设备上的按钮，激光将自动切割出绘制的轮廓，并雕刻轮廓内黑色部分，切割红色部分，无需软件操作。

软件特性：

◆可视化操作界面：软件主界面显示设备工作区域内的图

像，可直接将要切割的图形拖动到照片中材料上相应的位置，激光即可在相应位置进行切割/雕刻操作。

◆材料自动识别：通过识别材料上的环形码来获取材料的

信息（厚度、材料类型），并根据识别到的信息自动设置好最佳焦距和切割/雕刻的速度和功率。

◆智能图像提取：在白纸上签名或绘制图案，放入设备，通

过软件可直接提取白纸上的图案或签名，从而切割/雕刻在别的材料上。可以为自己的D I Y作品签名，也可以提取物理实际的图案素材。

◆图片多风格雕刻：软件提供三种风格的滤镜，可对位图

进行处理，进而雕刻出不同风格的图片。

◆加工时长估算、实时进度显示

◆切割/雕刻轨迹预览：切割/雕刻之前，可在软件上预览将

要进行切割/雕刻的轨迹。

◆根据图形设置参数

◆激光案例社区：案例社区上可直接下载图纸，倒入软件

进行切割/雕刻

◆内置材料参数表：软件内置了一份材料参数表，可直接

选择当前所用的材料，软件将为用户自动设置好最佳切割参数和调整焦距。

三、机器体验：接力绘画，创造新生物

教师引导：“根据上述介绍可知，激光宝盒在不连接网络、不使用软件的情况下，也可进行切割和雕刻，即用到机器本身具备的所画即所得功能。接下来，我们将通过一个活动对激光宝盒进行初步体验。”

在这个练习中，学生将分为三部分，绘制一个“生物”。首先给学生一张折成三折的纸，让他们在1分钟内画出生物的头。然后，把头的部分折掉，只留出一点点以便提示接下来的人从哪里开始接着画。然后第二个学生用1分钟的时间画出生物的躯干（不可以偷看！），同样把画好的部分折掉，只留出一点点提示后面的人。第三个学生用1分钟的时间画出生物的臀部。结束后，打开折纸，看看合作创作的这个生物吧！