激光切割机结构ppt课件(最新)
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《激光切割机结构》课件
激光切割机工作原理
控制系统：控制激光束的移动和切割速度
冷却系统：冷却切割头和切割材料，防止过热损坏
辅助气体：辅助切割，提高切割质量和效率
激光发生器：产生高能量激光束
聚焦系统：将激光束聚焦到切割材料上
切割头：移动激光束进行切割
激光切割机分类
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
按照切割材料分类：金属激光切割机、非金属激光切割机等
防护罩：保护操作人员安全
控制系统：控制切割头的运动和激光的输出
导轨部分
结构：包括直线导轨和圆弧导轨
作用：支撑和引导激光切割机的运动
材质：通常采用高强度铝合金或钢制材料
特点：具有高精度、高稳定性和长寿命等特点
控制柜部分
控制柜通过控制板接收操作指令，控制激光器的输出功率和切割速度
控制柜还具有报警和保护功能，当设备出现故障时，可以及时发出报警信号并停止工作，保护设备安全
定位精度与激光切割机的控制系统、机械结构、光学系统等因素有关。
重复精度
重复精度是指激光切割机在多次切割同一位置时，切割尺寸的一致性。
重复精度是衡量激光切割机性能的重要指标之一。
重复精度越高，切割质量越好，加工精度越高。
影响重复精度的因素包括激光器性能、切割头设计、控制系统等。
激光切割机操作流程
PART FIVE
切割速度与切割效率的关系：切割速度过慢会降低切割效率
切割速度的调节方法：通过调整激光功率、切割材料、切割厚度等参数来调节切割速度
定位精度
定位精度是指激光切割机在切割过程中的定位精度，直接影响切割效果。
定位精度通常用毫米（mm）为单位，表示激光切割机在切割过程中的定位精度。
定位精度越高，切割效果越好，切割精度越高。
控制系统：控制激光束的移动和切割速度
冷却系统：冷却切割头和切割材料，防止过热损坏
辅助气体：辅助切割，提高切割质量和效率
激光发生器：产生高能量激光束
聚焦系统：将激光束聚焦到切割材料上
切割头：移动激光束进行切割
激光切割机分类
添加标题
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添加标题
添加标题
按照切割材料分类：金属激光切割机、非金属激光切割机等
防护罩：保护操作人员安全
控制系统：控制切割头的运动和激光的输出
导轨部分
结构：包括直线导轨和圆弧导轨
作用：支撑和引导激光切割机的运动
材质：通常采用高强度铝合金或钢制材料
特点：具有高精度、高稳定性和长寿命等特点
控制柜部分
控制柜通过控制板接收操作指令，控制激光器的输出功率和切割速度
控制柜还具有报警和保护功能，当设备出现故障时，可以及时发出报警信号并停止工作，保护设备安全
定位精度与激光切割机的控制系统、机械结构、光学系统等因素有关。
重复精度
重复精度是指激光切割机在多次切割同一位置时，切割尺寸的一致性。
重复精度是衡量激光切割机性能的重要指标之一。
重复精度越高，切割质量越好，加工精度越高。
影响重复精度的因素包括激光器性能、切割头设计、控制系统等。
激光切割机操作流程
PART FIVE
切割速度与切割效率的关系：切割速度过慢会降低切割效率
切割速度的调节方法：通过调整激光功率、切割材料、切割厚度等参数来调节切割速度
定位精度
定位精度是指激光切割机在切割过程中的定位精度，直接影响切割效果。
定位精度通常用毫米（mm）为单位，表示激光切割机在切割过程中的定位精度。
定位精度越高，切割效果越好，切割精度越高。
激光切割技术(培训)ppt课件
切割气体
• 辅助气体对穿孔的影响 • （1）气体压力过低时，不易穿透，时间增长。 • （2）气体压力太高时，造成穿透点熔化，形成大的熔化点。 • 所以薄板穿孔的压力较高，厚板则较低。
• 切割有机玻璃时的辅助气体 • 有机玻璃属于易燃物，为了得到透明光亮的切割面，所
以选用氮气或空气，阻燃。如果选用氧气，则切割质量 不够好。 • 必须在切割时根据实际情况进行选择合适的压力。气体 压力越小，切割光亮度越高，产生的毛断面越窄。但气 体压力过低，造成切割速度慢，板面下出现火苗，影响 下表面质量。
• 火花若倾斜时，则说明切割速度太快。 • 图 13 切割速度过快 • 火花呈现不扩散且少， • 聚集在一起，则说明 • 速度太慢。 • 图 14 切割速度过慢 • 进给速度适当 • 如图，切割面呈现 • 较平稳线条， • 且下半部无熔渍产生。 • 图 15 切割速度正常
五 切割辅助气体
• 选择切割辅助气体的种类和压力时，宜从以下几方面考虑：
为好），将不干胶带贴在喷嘴出口端面上。 图 6 调整同轴步骤1 • 用10~20瓦的功率，手动打孔。
白色不干胶带
喷嘴
• 取下不干胶纸，注意保持其方向，以便与喷嘴相比照。 正常情况下，不干胶纸上会留下一个黑点，是被激光烧损的。但如 果喷嘴中心偏离激光束中心过大时，将无法看到这个黑点（激光束 射到了喷嘴的壁上）。
光纤激光切割
• 激光传输区别：光纤切割机为软光路的光纤传输，基本没 有能量的损耗，CO2切割机为硬光路传输，能量损耗巨大。
• 光纤切割参数表（附表）
激光切割技术
激光切割的原理及特点 激光切割的影响因素
光纤切割的原理及特点
1、激光切割技术的原理
• 激光切割的原理是将激光束聚焦成很小光 点，使焦点处达到很高的功率密度。这时 光束输入（由光能转换）的热量远远超过 被材料反射、传导或扩散部分，材料很快 加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。随着光 束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成 宽度很窄的切缝。
激光切割机的结构
激光切割机的结构
激光切割机是一种高精度的切割设备，其结构主要由激光器、光路系统、工作台、控制系统等部分组成。
激光器是激光切割机的核心部件，主要由激光管、泵浦源、冷却系统等组成。
激光器通过激光管将电能转化为激光能量，再通过泵浦源将激光能量提高至一定水平，形成高能量、高功率的激光束。
光路系统主要由准直器、反射镜、聚焦镜等组成。
准直器用于将激光束进行初步准直，反射镜用于将激光束反射到工作台上进行切割，聚焦镜用于将激光束聚焦成一点，使其能够在工件表面产生高温区域，从而实现切割。
工作台是激光切割机的切割平台，主要由工作台本身、定位装置、吸附装置等组成。
工作台通常采用平面结构，其表面采用吸附装置将工件吸附在上面，以保持其稳定性。
定位装置用于对工件进行定位，以确保切割的精度。
控制系统是激光切割机的智能控制中心，主要由电脑、控制卡、驱动器等组成。
控制系统通过电脑对激光切割机进行控制和管理，控制卡负责处理和分发控制信号，驱动器用于控制各个部件的运动。
以上是激光切割机的基本结构，不同类型的激光切割机在结构上可能会有所不同，但其基本原理和组成部件都是相似的。
- 1 -。
激光切割机结构和工作原理
激光切割机结构和工作原理
激光切割机是一种利用激光束对材料进行切割的设备。
其主要结构包括激光器、光路系统和切割工作台。
激光器是激光切割机的核心部件，常用的激光器有CO2激光
器和纤维激光器。
激光器产生的激光束传输到光路系统。
光路系统主要包括准直镜、扩束镜、离焦镜和切割头。
准直镜用于将激光束准直，使其平行；扩束镜用于扩大激光束的直径；离焦镜用于调整激光束的聚焦点位置和大小；切割头则是将激光束聚焦到切割点上，由于切割头有气体喷嘴，可以通过喷嘴将高压气体喷向切割点，形成气体雾化，同时带走剩余的熔融物质。
切割工作台是放置待加工材料的平台，一般是由X轴和Y轴
线性导轨组成，通过控制系统控制工作台在不同方向上进行运动，使激光束在材料上进行切割。
同时，切割工作台还配备了冷却系统，用于冷却切割头和减少切割热导致的材料变形。
激光切割机的工作原理是利用激光的高能量密度和高光束质量，通过激光束对材料进行局部熔融、烧蚀和汽化，从而实现对材料的切割。
激光通过准直镜和扩束镜进行调整，然后通过离焦镜将激光束聚焦在切割点上。
在切割点上喷射高压气体，形成气体雾化，将产生的熔融物质吹散，从而实现对材料的切割。
激光切割机光学相关知识ppt课件
远场发散角
为光波长， 为高斯光束的束腰半径。
.
高斯光束质量的 评价
光束质量是激光可聚焦程度的度量。 描述激光光束品质的因子 定义为：
聚焦和扩束准直都不会改变光束质量。
.
高斯光束的模式分布
.
高斯光束模式
TEMlm
m表示沿x方向有m条节线，l表示沿y方向有l条节线。
.
高斯光束的透镜变换
01
1(l)
.
焦点位置（离焦量）
以被加工物质表面为基准而设定的焦点位置，直接影 响切口宽度及坡度、切断面粗糙度、沾渣附着情况。这是 因为根据焦点位置，被加工物质表面的光束直径以及焦点 深度有所变化，从而使加工沟的形状引起变化，影响通过 加工沟的加工气体及熔融金属的流动。
.
焦点深度
切割较厚钢板时，应采用焦点深度大的光束，以获得垂直 度较好的切割面。但是焦点深度大，光斑半径也增大，功 率随之减小，使切割速度降低。若要保持一定的切割速度， 则需要增大激光的功率。切割薄板时，宜采用较小的焦点 深度，光斑半径小，功率密度高，切割速度快。
2 (l)
02
l1 A B l2 q(0) qA qB qC
高斯光束经光学系统变换后仍保持高斯分布的特性。 通过变换矩阵可以解出经光学系统变换后，高斯光束 的束腰半径和束腰位置。
.
l2
f
(
f
( f l1 )f 2
l1 )2 0212
2 02
(
f
l1
f
2 2 01
)2
021
2
.
典型激光器
.
光纤激光器的优点
1. 转换效率高（高达20%） 2. 寿命长，可在恶劣环境下工作 3. 无需庞大的水冷和风冷系统，以及电源系统 4. 外形紧凑，体积小，且方便光纤导出。
为光波长， 为高斯光束的束腰半径。
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高斯光束质量的 评价
光束质量是激光可聚焦程度的度量。 描述激光光束品质的因子 定义为：
聚焦和扩束准直都不会改变光束质量。
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高斯光束的模式分布
.
高斯光束模式
TEMlm
m表示沿x方向有m条节线，l表示沿y方向有l条节线。
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高斯光束的透镜变换
01
1(l)
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焦点位置（离焦量）
以被加工物质表面为基准而设定的焦点位置，直接影 响切口宽度及坡度、切断面粗糙度、沾渣附着情况。这是 因为根据焦点位置，被加工物质表面的光束直径以及焦点 深度有所变化，从而使加工沟的形状引起变化，影响通过 加工沟的加工气体及熔融金属的流动。
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焦点深度
切割较厚钢板时，应采用焦点深度大的光束，以获得垂直 度较好的切割面。但是焦点深度大，光斑半径也增大，功 率随之减小，使切割速度降低。若要保持一定的切割速度， 则需要增大激光的功率。切割薄板时，宜采用较小的焦点 深度，光斑半径小，功率密度高，切割速度快。
2 (l)
02
l1 A B l2 q(0) qA qB qC
高斯光束经光学系统变换后仍保持高斯分布的特性。 通过变换矩阵可以解出经光学系统变换后，高斯光束 的束腰半径和束腰位置。
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(
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l1
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典型激光器
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光纤激光器的优点
1. 转换效率高（高达20%） 2. 寿命长，可在恶劣环境下工作 3. 无需庞大的水冷和风冷系统，以及电源系统 4. 外形紧凑，体积小，且方便光纤导出。
激光切割工艺(共58张PPT)
另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量 更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、 增加的热影响区和更差的边缘质量。
——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的 （有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激光来 限制热影响。
——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况 下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
另一方面，比如铜、铝和黄铜这些材料散失掉一大部分通过 吸收激光产生的热。因为热从光束目标点处传导开了，所以 热影响区的材料更难熔化了。
——热影响区 激光火焰切割和激光熔化切割会导致切割
材料边缘区域发生材料变异。
当加工低碳钢或无氧钢时，热影响区的淬 火减少了。
对于高碳钢（60#），会出现边缘区域变 硬的现象。
2.3 激光气化切割
在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化， 此情况下需要非常高的激光功率。
为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一 定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于 应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际 上只用于铁基合金很小的使用领域。
——在板材厚度一定的情况下，最大切割速度反比于材 料的气化温度。
激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综 合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度 直接影响切割的效率和质量。
焦点位置控制技术：激光切割的优点之一是光束的能量 密度高，一般10W/cm2 ,一般大功率CO2 激光切割工业应
用中广泛采用（127-190mm）的焦距。实际焦点光斑直径 在0.1-0.4mm之间。
2、激光切割机的主要组成：
（1）激光器
按工作物质的种类可分为固体激光器、气 体激光器、液体激光器和半导体激光器四 大类。由于He-Ne(氦—氖)气体激光器所产 生的激光不仅容易控制，而且方向性、单 色性及相干性都比较好，因而在机械制造 的精密测量中被广泛采用。而在激光加工 中则要求输出功率与能量大，目前多采用 二氧化碳气体激光器及红宝石、钕玻璃、
——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的 （有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激光来 限制热影响。
——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况 下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
另一方面，比如铜、铝和黄铜这些材料散失掉一大部分通过 吸收激光产生的热。因为热从光束目标点处传导开了，所以 热影响区的材料更难熔化了。
——热影响区 激光火焰切割和激光熔化切割会导致切割
材料边缘区域发生材料变异。
当加工低碳钢或无氧钢时，热影响区的淬 火减少了。
对于高碳钢（60#），会出现边缘区域变 硬的现象。
2.3 激光气化切割
在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化， 此情况下需要非常高的激光功率。
为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一 定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于 应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际 上只用于铁基合金很小的使用领域。
——在板材厚度一定的情况下，最大切割速度反比于材 料的气化温度。
激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综 合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度 直接影响切割的效率和质量。
焦点位置控制技术：激光切割的优点之一是光束的能量 密度高，一般10W/cm2 ,一般大功率CO2 激光切割工业应
用中广泛采用（127-190mm）的焦距。实际焦点光斑直径 在0.1-0.4mm之间。
2、激光切割机的主要组成：
（1）激光器
按工作物质的种类可分为固体激光器、气 体激光器、液体激光器和半导体激光器四 大类。由于He-Ne(氦—氖)气体激光器所产 生的激光不仅容易控制，而且方向性、单 色性及相干性都比较好，因而在机械制造 的精密测量中被广泛采用。而在激光加工 中则要求输出功率与能量大，目前多采用 二氧化碳气体激光器及红宝石、钕玻璃、
32通快激光切割机trulaser3030PPT课件
▪ 等离子体严重时，激光停止 切割，材料飞溅上喷嘴。
▪ 一般在零件角落上生成
▪ 避免方法：1、减慢切割 件倾斜的原因：
定义：零件或零件 内部切 割废料 在X方向上长度 为L 交换工作台锯齿 在X方向上长度 为A
条件： A<L<3A 有可能发生倾
斜
防止方案
不 允 许 人
不
正 确 使 用 光 栅
控允 柜许 进自 行行 操打 作开
电
▪ 烫伤及锐边
穿 戴 防 护 服 及 手 套
▪
吸入体内 ▪
工作区域内
保
火灾
施证 工通 作风 良及 好吸
尘
保 洁证
工 作 区 清
设
21
激光加工的过程
TRUMPF Group
1
2
8 A
3
7
T
B
C
4
6
5 1、透镜
2、激光束
A：空走高度
调节 镜面
TRUMPF Group
透镜 工件
24
ContourLine
TRUMPF Group
▪ 高度传感器（DIAS）可以保持喷嘴与板材间的距离。 DIAS能够自动探测板材表面图形数值，并将其传送到控制 器中，由控制器控制切割头运动。
▪ 在切割厚的铝板或不锈钢板时，高度传感器也能够监视等 离子体/Plasma的产生。
高度传感器接头 拆装孔
18
切割头
镜片
Blow Air
切割气体 喷嘴冷却
喷嘴
TRUMPF Group
19
Tapeshot & Focus Comb
调节激光光束在喷嘴中心位置使用Tapeshot 调节激光焦距的实际位置用Focus Comb
▪ 一般在零件角落上生成
▪ 避免方法：1、减慢切割 件倾斜的原因：
定义：零件或零件 内部切 割废料 在X方向上长度 为L 交换工作台锯齿 在X方向上长度 为A
条件： A<L<3A 有可能发生倾
斜
防止方案
不 允 许 人
不
正 确 使 用 光 栅
控允 柜许 进自 行行 操打 作开
电
▪ 烫伤及锐边
穿 戴 防 护 服 及 手 套
▪
吸入体内 ▪
工作区域内
保
火灾
施证 工通 作风 良及 好吸
尘
保 洁证
工 作 区 清
设
21
激光加工的过程
TRUMPF Group
1
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8 A
3
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T
B
C
4
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5 1、透镜
2、激光束
A：空走高度
调节 镜面
TRUMPF Group
透镜 工件
24
ContourLine
TRUMPF Group
▪ 高度传感器（DIAS）可以保持喷嘴与板材间的距离。 DIAS能够自动探测板材表面图形数值，并将其传送到控制 器中，由控制器控制切割头运动。
▪ 在切割厚的铝板或不锈钢板时，高度传感器也能够监视等 离子体/Plasma的产生。
高度传感器接头 拆装孔
18
切割头
镜片
Blow Air
切割气体 喷嘴冷却
喷嘴
TRUMPF Group
19
Tapeshot & Focus Comb
调节激光光束在喷嘴中心位置使用Tapeshot 调节激光焦距的实际位置用Focus Comb
《激光切割机教学》课件
，为生产管理提供更多数据支持。
THANKS
感谢观看
定期保养与检查
01
ห้องสมุดไป่ตู้
02
03
04
定期对激光切割机的各个部件 进行检查，确保设备正常运行
。
定期对激光切割机的光路系统 进行校准，确保切割精度。
定期对激光切割机的冷却系统 进行清洁和更换冷却水，确保
设备散热良好。
定期对激光切割机的机械部件 进行润滑，防止设备磨损。
04
激光切割机的实际应 用案例
金属板材切割
总结词
高效、精准、低成本
详细描述
激光切割机在金属板材切割方面具有显著优势。它能快速、准确地切割各种厚度的金属板材，切口平 滑，精度高，减少材料浪费。同时，激光切割过程无需接触材料，减少了对刀具的磨损和机械应力， 降低了生产成本。
非金属材料切割
总结词
适用范围广、加工效果好
VS
详细描述
激光切割机不仅限于金属材料的切割，还 能广泛应用于非金属材料的切割。如塑料 、玻璃、陶瓷、皮革等材料，通过调整激 光参数，同样可以实现高精度、高质量的 切割。此外，激光切割非金属材料时，热 影响区域小，避免材料变形和烧焦。
总结词
随着激光技术的不断进步，高功率激光切割机在工业领域的应用将越来越广泛 。
详细描述
高功率激光切割机能够快速、准确地切割厚材料，具有较高的生产效率和加工 精度。随着高功率激光器的成本降低和性能提升，未来高功率激光切割技术将 逐渐成为主流。
激光切割与其他加工技术的结合
总结词
激光切割技术与其他加工技术相结合，将进一步提升加工效 率和加工质量。
精细工艺制作
总结词
精细度高、艺术性强
详细描述
THANKS
感谢观看
定期保养与检查
01
ห้องสมุดไป่ตู้
02
03
04
定期对激光切割机的各个部件 进行检查，确保设备正常运行
。
定期对激光切割机的光路系统 进行校准，确保切割精度。
定期对激光切割机的冷却系统 进行清洁和更换冷却水，确保
设备散热良好。
定期对激光切割机的机械部件 进行润滑，防止设备磨损。
04
激光切割机的实际应 用案例
金属板材切割
总结词
高效、精准、低成本
详细描述
激光切割机在金属板材切割方面具有显著优势。它能快速、准确地切割各种厚度的金属板材，切口平 滑，精度高，减少材料浪费。同时，激光切割过程无需接触材料，减少了对刀具的磨损和机械应力， 降低了生产成本。
非金属材料切割
总结词
适用范围广、加工效果好
VS
详细描述
激光切割机不仅限于金属材料的切割，还 能广泛应用于非金属材料的切割。如塑料 、玻璃、陶瓷、皮革等材料，通过调整激 光参数，同样可以实现高精度、高质量的 切割。此外，激光切割非金属材料时，热 影响区域小，避免材料变形和烧焦。
总结词
随着激光技术的不断进步，高功率激光切割机在工业领域的应用将越来越广泛 。
详细描述
高功率激光切割机能够快速、准确地切割厚材料，具有较高的生产效率和加工 精度。随着高功率激光器的成本降低和性能提升，未来高功率激光切割技术将 逐渐成为主流。
激光切割与其他加工技术的结合
总结词
激光切割技术与其他加工技术相结合，将进一步提升加工效 率和加工质量。
精细工艺制作
总结词
精细度高、艺术性强
详细描述
激光切割技术ppt课件
这两点都是激光加工的重要条件。
c:激光的高单色性，由于激光的单色性较
国外除上述应用外，还在不断扩展其应用领域。
高，从而能保证光束能精确的聚焦在焦点 1965年第一台可产生的大功率激光器——二氧化碳激光器诞生。
中国第一台激光器（1961）
上，得到很高的功率密度。 3mm，切割技术难度大，已有不少单位投入生产。
淬火、激光热处理、激光熔覆、激光表面 能切量割的高最度大集厚中度能可够增进加行到迅20速mm局，部但加切热割，部使件不的锈尺钢寸蒸误发差。较大。
国能外量除 的上高述度应集用中外能，够还进在行不迅断速扩局展部其加应热用，领使域不。锈钢蒸发。
改性、激光打标、玻璃内雕、激光微调、 如 2m艺m术厚照的相不册锈的钢图切案割，速公度司为、3.单位、宾馆、商场的标记，车站、码头、公共场所的中英文字体。
薄的氧化膜。切割的 1967年第一台X射线激光器研制成功。
6mm厚的不锈钢，以节省制造模具的成本与周期。
最大厚度可增加到 6mm厚的不锈钢，以节省制造模具的成本与周期。 20mm，但切割部件 的尺寸误差较大。
激光切割技术优点
切割质量好 切口宽度窄（一般为0.1--0.5m 激光切割工程m、精度高
5使m用m时）装、在切模口切表机面上粗，糙切度下好各（种一已般印Ra刷为好1图2. 形的包装盒。 32mm宽厚的均不匀锈切钢缝切，割起速割度穿为孔3. 处小孔直径不能0.
激光制膜、激光薄膜加工、激光光刻、激 就切切割割 速厚度度快而言例难如以采达用到2K火W焰激和光等功离率子，切8割mm的厚水的平碳。钢切割速度为1.
清洁、安全、无污染 大大改善了操作人员的工作环境。
当然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超过电 加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是 就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部 分传统的切割工艺方法，特别是各种非金属材料的切割。它是发 展迅速，应用日益广泛的一种先进加工 激光切割工程图方法。