09 Feb 雷射雕刻有哪些技術？該如何選擇？
Posted at 16:03h in 手作教學日誌
經常有顧客來信詢問「Beambox 桌上型雷射雕刻機」可以雕刻與切割哪些材質，於是今天就來寫寫雷射雕刻技術有哪些，從加工的角度來看，各種雷射適合做哪些方面的應用。
雷射雕刻機最重要的就是雷射光源，光源決定了波長與功率，就決定了適合雕刻或切割什麼材質。目前市場上最廣泛被應用的雷射光源有固體雷射、光纖雷射、二氧化碳雷射三大類。
一、固體雷射
使用激發固態晶體產生雷射，是最古老的技術之一。而固體雷射中常見的有「二極體雷射」與 「Nd:YAG 雷射」。
二極體雷射：原理類似常見的 LED 發光二極體，發光後，在內部結構有兩個平行的表面，讓光子在裡面來回激發半導體，只有特殊波長的光才會跳出這兩個平面發出雷射光。最常見的應用是雷射筆、光碟機。FLUX Delta+ 的雕刻模組也是使用 200 毫瓦二極體雷射，體積極小。二極體雷射通常功率小於 10W，由於功率較低、速度較慢，顏色較深、適合非常少量的非金屬雕刻，不適合切割。
Nd:YAG 雷射：主要使用「摻釹釔鋁石榴石」作為激發體，雷射波長為 532 / 1064 奈米。波長容易被金屬吸收，適合各類金屬雕刻，但不適合非金屬類雕刻。較高規格的雷射可設定脈衝以調整雕在金屬上的顏色。功率一般較小，但比二極體雷射高，速度快，適合金屬類雕刻，不適合切割。市面上的雷射打標機經常採納的解決方案，適合工廠做大量、小面積的金屬標記。
二、光纖雷射
發展時間較短，可以屬於特殊的固體雷射，使用半導體做為初始光源，並透過特殊的共振腔大幅增加輸出功率，波長通常在 1000 – 1800 奈米，適合雕刻或切割金屬，而不適合非金屬類材質 ( 樹脂類工程塑膠為例外 )。單位體積發光效率高。搭配機器單價較高，適合商用金屬打標或切割，速度快，耗能低。
三、二氧化碳雷射
最常見，最成熟，也是 Beambox 使用的雷射光源。運作原理為管內填充二氧化碳氣體，兩端使用高電壓激發氣體產生雷射。
40W – 150W CO2 雷射：
CO2 產生的雷射光波長為 10640 奈米，可以有效被有機材料吸收，適合雕刻、切割非金屬材料，包括但不限於木頭、皮革、紙張、壓克力、橡皮，而一些像是玻璃、石頭、陽極處理過的鋁合金表面材質等則可以破壞表面雕刻。50W 機器雷射全開時，聚焦點約為攝氏 300 度，熔點高於此溫度的材質無法切割，但如果搭配噴劑，不鏽鋼、鈦等金屬材質的表面也可以雕刻。
1000W+ 高功率 CO2 雷射：
CO2 雷射也有 1000 – 5000 瓦的光源，是適合金屬切割的解決方案，由於相對技術最為成熟，儘管耗能比較高，目前切割效果與精度都來的比光纖好。
總結
最後，我們用表格來整理一下各技術適用的情境：
非金屬雕刻 (打標) | 非金屬切割 | 金屬雕刻 (打標) | 金屬切割 | |
| 少量 | 二極體雷射 CO2 雷射 | CO2 雷射 | 工廠訂製 CO2 雷射 光纖雷射 | 工廠訂製 |
| 中大量 | CO2 雷射 | CO2 雷射 | Nd:YAG 雷射 光纖雷射 | 高功率 CO2 雷射 光纖雷射 |
最後一件事
Beambox / Beambox Pro 是 FLUX 推出的 40W / 50W 的桌上型 CO2 雷射雕刻機，適合非金屬材料的雕刻與切割，搭配金屬專用噴劑，亦可以在金屬上做小量雕刻。Beambox 搭配獨家的相機對齊功能、活躍的使用者社群、軟體支援 Windows 7+ / Mac OS X / Linux，是設計師、創客、學校與中小商家創作與生產的首選好工具，了解更多請按這裡。
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