- 1月 22, 2024
金属雕刻是一种从固体金属表面去除材料的工艺。制造商利用雕刻机发出的高强度激光束，将钢、钛、铝等金属基材去除掉。
本文将介绍在机械加工中的雕刻，如何雕刻金属零件，激光雕刻金属件的好处和注意事项，让我们进入正题！
什么是金属雕刻？
金属雕刻是一种在金属上标记文字、徽标、数字、图片、二维码和其他印记的工艺，这种徽标/文字处理技术包括利用切口在金属表面创建线条、字母或图案。
通过各种雕刻方法雕刻到不同的金属材料上，制造商利用这种技术为产品打上品牌、文字、序列号、徽标、代码和其他内容。此外，它被广泛运用到汽车部件、医疗设备、珠宝和航空零件等行业来雕刻金属零件。
哪些金属适合雕刻？
雕刻工艺对不同种类的金属产生的效果不同，但必须注意的是，每种金属都有其独特的特性，使其适用于特定的应用。以下是常见的雕刻金属材料：
1.铝
雕刻工艺可以在各种类型的铝材上制作永久性、高对比度的雕刻印记，包括纯铝、合金铝和涂层铝材。
这种金属能与各种雕刻技术完美配合，包括激光雕刻机和旋转雕刻机。因此，在铝材上进行深度美学雕刻是可能的。此外，激光雕刻铝制零件的标记耐高温，不易受到外部环境的变化而损坏。
2.黄铜
黄铜是一种柔软且普遍使用的雕刻金属。但商用黄铜非常厚，很难雕刻。要进行深度雕刻，最好使用厚度为 0.040 至 0.060 英寸的黄铜。这类金属最好用油漆填充，以获得不雕刻区域与雕刻特征之间的高对比度。
3.不锈钢
不锈钢虽然雕刻难度较高，但也有很多优点。它防潮、耐腐蚀，而且非常耐用。激光雕刻有时不适合切割不锈钢，因为激光可能会去除重要的保护层。因此，制造商使用激光退火作为理想的替代方法。
4. 银、金和锡
这些都是非常容易切割的软金属。在大多数雕刻应用（如珠宝个性化）中，它们是制作贵重物品的完美材料。使用这些材料进行钻石拖曳雕刻效果最佳。您可以用切割黄铜的工具在这些材料上进行深度切割。在大多数情况下，切割银、金或锡时不需要切削液。
金属雕刻方法的类型
1.激光雕刻
激光雕刻是在零件上创建标记的最快速和可靠的方法之一。该工艺依靠激光束的能力，以给定的模式去除部件上的指定区域。
激光束向零件表面提供高能量，使其升华。因此，材料表面会出现高对比度的改观。这种工艺有助于雕刻条形码、徽标、序列号、零件编号和 QR 码。
这种技术的高可靠性使其成为一种流行的金属雕刻方法，它能确保零件的长期识别和可追溯性。与激光蚀刻和打标相比，激光雕刻在金属上的雕刻速度快、持续时间长，而且可以雕刻出更深的凹痕。
激光雕刻材料
制造商将激光雕刻技术应用于许多材料，例如：
- 合金：金属是制造行业使用的主要材料。有几种金属适合激光雕刻，其中铝是最理想的金属之一。不过，由多种合金组成的不锈钢也非常适合这种技术。事实上，不锈钢雕刻是许多行业的标准雕刻服务之一。
- 涂层金属：激光雕刻在涂层金属上也有很好的效果。这是一种有助于在涂层金属上进行标记的独特技术，因为它可以精准地去除涂层或零件表面，而不影响成品的加工效果。激光雕刻对低碳钢、粉末涂层不锈钢、涂层铝和其他类型的涂层金属都很有效。
- 塑料：激光雕刻所需的温度通常因性质而异。它因所用塑料的吸收范围和制造过程中使用的添加剂而异。可进行激光雕刻的塑料包括 ABS、聚碳酸酯 (PC)、PET、聚丙烯 (PP)、亚克力（PMMA）等。
激光雕刻 vs 激光蚀刻
有些制造商倾向于交替使用激光蚀刻和雕刻。然而，尽管目标相同，这两种工艺却是不同的方法。激光雕刻涉及使用激光束物理去除表面的部分，它在金属表面形成一个可以感觉到和看到的空腔。
而激光蚀刻金属则是用激光束加热金属表面，熔化金属表面的特定区域。激光束的热量会融化金属表面，导致材料拉伸或膨胀。这种作用会产生一个可以看到和感觉到的凸起标记。
激光雕刻和激光蚀刻的显著区别在于它们对金属表面造成的影响或改变。激光蚀刻工艺不涉及任何形式的材料去除。它不会像激光雕刻那样产生很深的痕迹。蚀刻允许的图案深度通常为 0.001 英寸或更少。
同样，激光蚀刻金属的温度也低于激光雕刻。虽然激光蚀刻的速度更快，因为它不需要去除材料，但激光雕刻可以制作出持久耐用的标记。激光蚀刻金属很容易受到磨损，而激光雕刻则不会。
2.钻石拖痕雕刻
这种工艺是另一种可靠的金属雕刻方法，其雕刻质量和精确度与手工雕刻类似。它使用一个锥形钻石末端的非旋转装置来雕刻金属。工具在金属表面拖动，形成印痕。
钻石拖痕雕刻适合软金属，它能有效地雕刻奖杯和珠宝。这种雕刻工艺的维护成本较低，而且通常速度很快。该工艺可轻松雕刻小字，不过，在某些情况下，其有限的雕刻宽度会使该工艺效率低下。
3.抛光雕刻
抛光雕刻是一种较新的方法，可以更好地替代钻石拖痕雕刻。与金刚石切削不同，它使用的是压力有限的旋转工具。它的雕刻工具是一种具有不同刀尖宽度的金刚石或硬质合金刀具，可去除金属表层，形成光滑的抛光表面。
抛光雕刻既有优点，也有缺点。这种方法的优点之一是雕刻宽度不受限制，字母雕刻高度和自由度更大。另一方面，它的主要缺点是成本高，需要使用噪音较大的雕刻电机。此外，它还需要一个额外的抛光适配器才能很好地发挥作用。
4.旋转雕刻
旋转雕刻工艺使用单个或多个加长、狭窄的切割器在金属零件上旋转，以去除金属零件上的材料。它可以切割出较深的切口或物体的完整切口。在大多数应用中，主轴千分尺的设置有助于控制切割深度。
这种技术是一种永久性雕刻方法，几乎可以雕刻出任何尺寸或宽度的字母。因此，它可以在金属表面实现二维和三维外观，是工业和商业应用的理想选择。不过，它需要多种切割工具、电机、旋转主轴和专门的清理工具。
金属激光雕刻与激光打标：有什么区别？
激光雕刻是指通过明显穿透材料表面将标记置于部件表面；而激光打标则是在部件表面打上清晰的标记，几乎没有穿透力。
在金属上进行激光雕刻会改变金属表面的结构，同时去除金属表面的材料。通过这种方式，金属雕刻可产生易于识别的持久高对比度标记。相比之下，激光打标则使用集中的激光束来改变工件表面。
许多制造商使用振镜或光纤激光系统对裸金属和增强塑料进行打标。这些激光器的波长与 CO2 激光器的波长不同，因此可以在金属打标剂的帮助下对原始金属进行打标。虽然制造商经常将激光雕刻和打标互换使用，但它们是不同的。
在金属上进行激光雕刻的注意事项
激光雕刻应用广泛。以下是一些小提示，可帮助您从该工艺中获得更好的效果。
- 在进行激光雕刻之前，需要确保金属表面是干净的，使用干净的布和变性酒精清洁金属，在不干净的金属上雕刻更容易出错；
- 在金属上喷洒适量的激光雕刻喷雾剂，以防止金属透光；
- 首次雕刻时，需要对雕刻的金属件进行测试。不同金属的雕刻设置各不相同。通过测试，您可以发现其最佳激光速度和功率设置；
- 对所有图像、图形和文本使用光栅设置，打开自动对焦设置或进行手动对焦，以获得更好的定位效果。
结论
金属雕刻是高质量产品加工和品牌标记的理想工艺。由于对金属件的定制化需求不断增加，大多数设计师和制造商都会选择使用金属激光雕刻来实现定制零件的生产。因此，它在工业操作、商业产品标记等方面用途广泛。
如果您想让自己的产品脱颖而出，就应该利用这一工艺。不过，您必须与可靠的制造伙伴合作，才能获得理想的效果。韦克为你提供一站式的零件加工服务，包括雕刻和打标等后处理加工解决方案。联系我们立即获得加工支持！
常见问题
激光雕刻需要多长时间？
激光雕刻通常需要几秒到几个小时。雕刻金属所需的时间取决于要雕刻的设计、图像，文字的复杂程度、材料类型以及激光的功率容量。
雕刻会磨损吗？
雕刻通常是永久性的，几乎不可能去除。这是因为激光雕刻机是在物体表面切割，而不是在物体表面打印。不过，雕刻时间长了也有可能被腐蚀。
哪种金属最适合雕刻技术？
铝是最适合和最常用的雕刻金属之一。不过，不锈钢、黄铜和铜也非常适合这种工艺，因为它们具有出色的传热能力。
