CNC路由器与. 激光切割机

在现代制造业的世界里, 两种最强大、用途最广泛的切割工具, 雕刻, 和成型材料是数控铣床与激光切割机.

两台机器都具有独特的优势, 但为您的项目选择合适的方案至关重要.

无论您是否正在开发原型, 群众生产, 或 DIY 项目, CNC 铣床与激光切割机之间的选择会显着影响最终结果.

本综合指南将探讨数控铣床和激光切割机之间的主要区别,

潜入他们的功能, 优势, 和合适的申请, 因此，您可以根据自己的特定需求做出明智的决定.

1. 什么是CNC路由器?

一个 CNC (计算机数值控制) 路由器 是一种使用计算机控制的机制来指导沿多轴指导工具以切割的切割机, 形状, 和雕刻材料.

与手动操作的传统路由器不同, CNC路由器是自动的, 提供精度, 一致性, 以及执行复杂设计的能力.

该机器通过按照一组指令的形式来工作 G代码, 这是一种编程语言，告诉路由器移动哪里, 如何移动多快, 以及使用哪种工具.

这些说明通常是使用CAD创建的 (计算机辅助设计) 软件并通过CAM处理 (计算机辅助制造) 软件.

CNC路由器如何工作?

1. 工具运动: 路由器的头, 配备旋转工具或位, 沿x移动, y, 和Z轴. 这些动作使其可以在2D和3D设计中切割或塑造材料.
2. 物质处理: 要处理的材料放在路由器床上, 它要么用夹具或真空吸力固定.
   路由器移动时，材料保持静止, 进行精确的削减.
3. 控制系统: 整个操作通过计算机接口来控制，该计算机接口将设计转换为机器操作.
   机器的精度由CNC控制器的分辨率定义, 允许公差紧张和高精度.

材料CNC路由器可以处理

• 木头: 木材是CNC路由器处理的最常见材料之一. 这包括诸如Pine之类的软木, 像橡木这样的硬木, 胶合板, MDF, 和单板.
• 塑料: CNC路由器可以处理各种塑料, 包括丙烯酸, 聚碳酸酯, PVC, 和高密度聚乙烯 (HDPE).
• 软金属: 虽然CNC路由器通常不用于切割非常硬的金属, 他们可以处理柔软的金属，例如铝, 黄铜, 和铜.
  必须选择使用的工具以避免损坏材料.
• 复合材料 & 泡沫: 玻璃纤维等材料, 碳纤维, CNC路由器也可以处理各种泡沫板.
  这些在用于原型和轻质结构的汽车和航空航天等行业中很常见.

CNC路由器的主要功能

多轴功能

• 运动灵活性: CNC路由器通常与 3 到 5 轴 运动. 最常见的配置是 3-轴系统 (x, y, z), 允许机器在三个维度上移动.
  高级模型功能 4-轴 或者 5-轴 功能, 这使更多复杂和复杂的切割能够进行其他旋转运动.
• 精度和多功能性: 额外的轴帮助 凹陷, 弯曲的表面, 和 多维加工.
  这在航空航天和汽车等行业中尤其有益, 零件需要复杂的几何形状.

多功能工具选项

• 工具多样性: CNC路由器可以使用各种切割工具, 包括 结束磨坊, 球鼻孔, V型钻头雕刻工具, 以及针对特定应用的专用钻头.
  这些工具支持多种操作，例如 粗加工, 精加工, 和 雕刻.
• 工具更改: 很多路由器都配备了 自动换刀装置, 允许操作员在单个作业中无缝切换工具.
  这提高了生产率并减少了停机时间, 特别是 多阶段操作.

大工作区

• 规模和范围: CNC 铣床的定义特征之一是它们 宽敞的工作区.
  与小型机器不同, 许多数控铣床设计用于处理大型材料, 使它们成为以下行业的理想选择 家具制作, 标牌, 和 航天.
• 批量生产: 广阔的工作区域允许 批量生产 较小的零件, 减少材料浪费，提高生产效率.
  当从一张大材料上切割多个物品时，这尤其有用, 比如木头, 塑料, 或复合材料.

坚固的耐用性

• 重型结构: CNC路由器是由 坚固的材料 喜欢 焊接钢 或者 铸铁 帧, 提供精确切割所需的刚度和稳定性.
  这种强大的结构可最大程度地减少操作过程中的振动，并确保准确, 高质量的结果.
• 长寿: 实心框架的结构可确保机器保持 持续的 和 可靠的 长时间, 即使切割艰难的材料 硬木 或者 铝.
  CNC路由器的耐用性使它们成为企业的长期投资.

综合灰尘收集系统

• 干净的工作环境: 尘埃收集系统已集成到大多数CNC路由器中，以保持工作空间清洁并保持安全的工作环境.
  这些系统捕获灰尘, 筹码, 和切割过程中的碎屑, 防止污染和改善空气质量.
• 增强性能: 有效的灰尘管理还可以防止芯片干扰切割过程, 确保 平稳的操作 和 最佳切割质量.
  一些路由器功能 真空表, 这有助于在加工过程中牢固地固定材料.

高精度和公差

• 切割精度: CNC路由器以其 高精度. 他们有能力实现紧张的公差, 经常落下 ±0.001英寸 或者 ±0.025毫米.
  这使它们非常适合 复杂的设计 以及需要高水平的应用 细节.
• 一致的质量: 由于它们的自动化, CNC路由器可以以令人难以置信的一致性重复切割, 生产大量零件而不牺牲准确性.

CNC路由器的优点

• 多功能性: CNC路由器可以处理多种材料, 从木材和塑料到软金属和复合材料, 使它们非常适合许多行业.
• 大规模切割: CNC路由器可有效切割大型工件, 为大型项目提供大量工作区域.
  例如, 您可以将木面板切成大大 8 脚走 4 脚, 这是家具或橱柜生产的理想选择.
• 3D功能: 许多CNC路由器提供多轴选项, 允许生产三维设计, 复杂的轮廓, 和形状.
  这使它们非常适合雕刻等任务, 签名, 或定制家具设计.
• 一致性和精度: CNC路由器提供一致的可重复性剪切.
  良好编程的CNC路由器可以以相同的精度制作数千个相同的作品, 这对于批量生产至关重要.
• 减少人为错误: 由于机器遵循精确的编程, 人为错误的风险降低了, 导致更可靠和准确的输出.

CNC路由器的缺点

• 较小的细节精度: 而CNC路由器可以为较大形状提供高精度,
  它们通常不像其他技术那样微调, 像激光切割机, 关于错综复杂的设计. 当处理非常微妙或小细节时，这可能是一个问题.
• 噪音和灰尘: CNC路由器可能很嘈杂, 特别是切割木材和金属等厚厚的材料时.
  他们还产生大量的灰尘, 需要适当的通风和灰尘提取系统.
• 维护: 随着时间的推移，旋转工具和机械零件可能会磨损, 需要定期维护和零件更换以确保最佳性能.
• 初始成本: 从长远来看，它们具有成本效益, CNC路由器购买前期可能很昂贵.
  然而, 他们确实为需要大量的企业提供价值, 高精度切割.

2. 什么是激光切割器?

一个 激光切割机 是一台高度精确，高效的机器，使用聚焦激光梁切割, 雕刻, 或蚀刻材料.

它通过将高功率激光通过镜头或镜子引导到材料上来运行, 激光束融化产生的强热, 烧伤, 或使材料蒸发以形成清洁, 准确的切割.

激光切割经常用于需要 细节 和 复杂的设计 高精度.

基本工作原理

• 激光产生: 激光切割器使用 激光 (通过刺激的辐射发射的光扩增) 通常是使用 二氧化碳激光器, 纤维激光器, 或者 ND: YAG激光器.
• 光束聚焦: 然后将激光束聚焦在镜头上, 将其引导到材料的表面上.
  仔细控制激光的强度，以确保材料被切割或刻有过多的热量，从而使切割质量扭曲.
• 切割过程: 随着激光在材料上移动, 它加热到 蒸发, 融化, 或者 烧伤 离开. 这个过程允许非常好, 没有机械接触的复杂剪裁.
• 计算机控制: 像CNC路由器一样, 激光切割器也是 计算机控制.
  这意味着机器遵循数字设计文件 (通常以诸如 DXF 或者 SVG) 以非常高的精度自动执行切割或雕刻过程.

材料类型的激光切割器可以处理

激光切割机以其处理各种材料的多功能性而闻名. 一些通常用激光剪切或刻有的材料包括:

• 金属:

• • 钢 (碳钢, 不锈钢)
  • 铝
  • 黄铜
  • 铜

• 非金属:

• • 木头 (胶合板, MDF)
  • 丙烯酸纤维 (丙烯酸板供标牌, 并显示)
  • 织物 (用于时尚, 纺织品, 内饰)
  • 纸和纸板 (用于包装或艺术品)
  • 皮革 (用于时尚, 和配件)
  • 塑料 (像PVC, 德尔林, ETC。)

激光切割器的主要特征

高精度和准确性

• 良好的公差: 激光切割器能够达到极度紧张的公差, 通常从 ±0.1 mm至±0.05 mm, 取决于机器.
  这使它们非常适合需要的行业 高精度零件 例如 电子产品 和 航天.
• 详细的雕刻: 激光切割机还可以在材料上刻上复杂的设计, 使它们非常适合 品牌, 定制, 和 艺术细节.
  精度可确保小文本或徽标保持清晰和清晰.

快速处理速度

• 高速: 激光切割以其 快速处理 材料, 特别薄的板材或零件.
  激光束可以快速切割材料, 实现快速周转时间.
  例如, 激光切割机可以加工亚克力或金属板材，速度高达 25-40 每分钟仪表 (取决于材料厚度).
• 缩短交货时间: 这种高速运行可缩短交货时间, 使激光切割成为首选 快速原型制作 或时间紧迫的小批量生产.

与材料没有身体接触

• 非接触过程: 由于激光切割机无需物理接触材料即可进行操作, 有 无磨损 在切削刀具上.
  这消除了与工具维护或更换相关的问题, 从长远来看更具成本效益.
• 最小的材料失真: 因为激光切割机使用热量而不是物理力,
  材料变形最小, 在切割过程中降低翘曲或破坏细腻材料的风险.

干净的, 光滑的边缘

• 质量饰面: 激光切割导致 干净的, 光滑的边缘 需要最少的后处理.
  激光密封大多数材料的边缘, 防止磨损或毛刺, 在使用诸如之类的材料时，这特别有益 丙烯酸纤维, 皮革, 或者 薄金属.
• 无需其他加工: 这种精度和边缘质量消除了对额外完成或加工的需求,
  降低生产成本并提高效率.

能够切割复杂形状的能力

• 复杂的设计: 激光切割机在切割复杂的形状和设计方面表现出色.
  复杂曲线, 几何模式, 可以轻松切割小细节, 使激光切割理想的应用 珠宝制作, 自定义零件, 和 艺术项目.
• 高灵活性: 因为切割路径由 计算机数值控制 (CNC),
  激光切割器可以轻松改变形状并适应不同的设计，而无需进行工具更改或重新配置.

最小的材料废物

• 精确切割: 激光切割器使用聚焦的光束, 几乎需要去除的材料很少, 导致最少的废物.
  切割的精度允许 筑巢 (最有效地安排零件), 减少材料消耗.
• 最佳效率: 当使用昂贵的材料（例如 金属 或者 高质量的塑料,
  为企业提供具有成本效益的解决方案.

低热影响区 (haz)

• 降低热撞击: 激光的小热影响区可最大程度地减少对切口周围材料的热影响.
  这有助于保留材料的特性并防止材料结构的不必要变化.
• 敏感材料的精度: 激光切割对于对热量敏感或需要的材料特别有效 最小的热失真, 例如 薄金属 或者 塑料.

激光切割器的优势

精确和细节:

• 激光切割器可以达到极度紧张的公差并创建复杂的设计, 使它们适合 精美的雕刻, 蚀刻,
  并在诸如 珠宝制作, 电子产品, 和 自定义标牌.

最小的材料失真:

• • 由于激光切割过程使用浓缩热量, 它最小化的风险 材料变形 机械过程可能会发生.
    该材料仅在激光接触的小区域加热, 减少热应力.

干净的切口和边缘:

• 激光切割机会使光滑, 干净的边缘 这通常不需要次要完成过程, 例如打磨或毛刺. 这减少了后期制作时间和成本.

没有工具穿:

• 与传统切割工具不同, 激光切割器的光束不会磨损, 减少对工具更换的需求并确保随着时间的推移一致的质量.

最小维护:

• 激光切割器与材料接触的机械组件较少, 导致磨损较少.
  因此, 与CNC路由器或其他机械切割机相比，它们需要更少的维护.

激光切割器的缺点

物质厚度限制:

• 尽管激光切割机可以处理多种材料, 他们并不总是适合 厚材料.
  例如, 切割较厚的金属 (例如 12毫米钢) 可能需要更强大的,
  工业级激光系统, 这可能很昂贵，并且可能导致更长的处理时间.

热影响区 (haz):

• 激光产生的热量会影响 热影响区 (haz), 特别是在金属上.
  这可能导致略微变色或切割边缘附近的材料特性变化, 可能不适合某些应用.

初始投资和运营成本:

• 高功率的激光切割器可以有一个 大量初始投资. 运行激光切割器的运营成本（例如能耗）, 维护, 和材料 - 还可以加起来,
  使它们对小的经济不足, 小批量项目.

受材料类型的限制:

• 某些材料, 例如那些燃烧时产生有毒气体的人 (像PVC), 由于安全问题，不适合切割激光.
  此外, 一些高度反射的材料, 例如确定 金属, 可能反映激光器并对设备造成损坏.

3. CNC路由器与激光切割器之间的关键差异

比较CNC路由器和激光切割器时, 重要的是要了解它们在切割方法方面的差异, 精确, 速度,

物质兼容性, 厚度处理, 削减质量, 运营成本, 噪声水平, 灰尘产生, 和维护要求.
以下是一个详细的比较，突出了这些差异:

切割方式: 机械与. 热的

• CNC路由器: 利用机械切割，用旋转的钻头进行物理去除材料. 此方法适用于较厚的材料，可以进行多维切割.
• 激光切割机: 使用融化的聚焦激光束采用热切割, 烧伤, 或使材料蒸发. 它在非接触式切割方面表现出色, 最小化机器上的磨损.

精度和细节: 处理复杂的设计

• CNC路由器: 提供良好的精度，但受切割位的大小和形状的限制. 它可以有效地处理较大的项目，并有效地详细信息.
• 激光切割机: 提供极高的精度, 能够创建非常精细的细节和复杂的设计.
  激光的薄光束可实现较高的细节分辨率, 复杂的雕刻和切割的理想.

速度和效率: 处理时间变化

• CNC路由器: 使用较大和较厚的材料时，通常会更快. 例如, 典型的CNC路由器可以以速度加速木材 60 每分钟英寸.
• 激光切割机: 对于更薄和更软的材料更快, 实现速度高达 150 每分钟英寸.
  然而, 由于穿透速度较慢，其效率随着较厚的材料而降低.

物质兼容性: 每台机器擅长什么

• CNC路由器: 最适合木材等材料, 塑料, 软金属 (例如。, 铝), 复合材料, 泡沫, 和丙烯酸.
  其多功能性使其成为众多行业的首选.
• 激光切割机: 适用于木材等非金属, 丙烯酸纤维, 纸, 织物, 皮革, 玻璃, 还有一些塑料. 它还可以处理薄金属，但处理非金属材料时表现更好.

物质厚度: 处理能力

• CNC路由器: 能够处理较厚的材料, 经常达到 20 英寸厚. 这使得它适合需要大量深度的大型项目.
• 激光切割机: 仅限于较薄的材料, 通常在下面 1 英寸厚. 虽然它可以处理较厚的材料, 质量和效率大幅下降.

切割质量: 边缘光洁度和光滑度

• CNC路由器: 由于切割过程的机械性质，产生稍微粗糙的边缘. 可能需要进行后处理以获得更光滑的表面.
• 激光切割机: 产生更干净、更光滑的边缘, 特别是在非金属材料上.
  来自激光器的热量会导致轻微的材料变形, 但总的来说, 饰面优越.

运营成本: 投资与维护

• CNC路由器: 由于工具磨损而导致的运营成本更高, 冷却液用法, 和更频繁的维护.
  年度维护可能会花费 $5,000, 包括更换工具和清洁.
• 激光切割机: 更高的初始投资和持续的运营成本, 主要是由于能源消耗以及周期性的镜头和镜子更换. 每年的费用可以达到 $8,000.

噪音和灰尘的产生: 环境影响

• CNC路由器: 产生更多的噪音和灰尘, 需要适当的通风和灰尘收集系统. 噪声水平可以超过 90 操作过程中的分贝.
• 激光切割机: 产生较少的噪音，但会产生烟气和烟雾, 需要足够的通风和空气过滤系统. 噪声水平通常较低, 大约 60 分贝.

维护要求: 频率和成本

• CNC路由器: 需要频繁的维护, 包括更换工具, 纺锤润滑, 和真空系统清洁.
  定期维护确保最佳性能和寿命.
• 激光切割机: 定期维护重点是清洁镜头和镜子, 检查气体水平, 并确保适当的对齐方式.
  虽然不太频繁, 维护任务对于保持准确性至关重要.

摘要表

 

特征	CNC路由器	激光切割机
切割方式	使用旋转位切割机械切割	使用激光束进行热切割
精度和细节	适合大型项目; 限制位大小	杰出的细节; 复杂设计的理想
速度和效率	更快的材料较大材料	对于更薄和更软的材料更快
物质兼容性	擅长木头, 塑料, 和软金属	最适合非金属和薄金属
物质厚度	更好地处理较厚的材料	仅限于较薄的材料
切割质量	边缘稍粗糙	干净的边缘
运营成本	由于使用工具和冷却液的使用而增加	由于能耗而更高
噪音和灰尘	更多的噪音和灰尘产生	噪音更少; 产生烟气和烟雾
维护要求	经常更换工具和清洁	周期性镜头和镜子清洁

4. 应用和行业: 哪种工具最适合?

CNC路由器 在需要强大切割能力的行业中发光. 例如:

• 家具设计: CNC路由器可以处理大板木头, 确保效率和精度.
• 橱柜: 他们擅长创建具有复杂细节的自定义机柜.
• 签名: 制作具有不同厚度和材料的标志的理想选择.
• 建筑磨坊: 非常适合制作详细的成型件和装饰件.

激光切割机, 另一方面, 非常适合要求高精度和细节的应用:

• 珠宝制作: 激光可以实现极为细的剪切, 对于精致的珠宝组件必不可少的.
• 错综复杂的工艺品: 用丙烯酸和木材等材料制作详细的设计变得毫不费力.
• 工业零件生产: 生产小, 机械的精确零件.
• 原型: 快速创建具有干净边缘和光滑饰面的原型.

5. 选择正确的工具: 要考虑的因素

在CNC路由器和激光切割器之间进行选择涉及评估几个因素:

• 项目要求: 评估您的项目需求. 例如, 如果您需要切厚的木板, CNC路由器可能是更好的选择.
  反过来, 用于详细的丙烯酸雕刻, 激光切割器更合适.
• 物质考虑: 确定您将使用的材料类型. CNC路由器很好地处理较厚的材料, 而激光切割器却稀薄, 非金属材料.
• 生产量: 考虑工作量. CNC路由器对于较大的项目更快, 而激光切割机对较小, 更详细的项目.
• 精确和完成: 确定您的项目是否需要非常细节. 激光切割器可提供优异的精度, 而CNC路由器提供多功能性.
• 预算和运营成本: 评估您的预算限制和预期的投资回报率 (ROI).
  数控铣床的前期成本可能较低，但持续费用较高, 虽然激光切割机的初始投资较高，但可以降低长期成本.
• 特定行业需求: 根据行业标准和客户期望定制您的选择.
  家具制造商通常更喜欢数控铣床，因为它的耐用性, 而珠宝商则倾向于使用激光切割机来提高精度.

6. 结论

数控铣床和激光切割机都具有独特的优势，适合不同类型的项目.

通过了解每台机器的具体情况, 您可以选择最适合您的项目要求的工具.

无论您优先考虑 CNC 铣床的多功能性和强度，还是寻求激光切割机的精度和精细度, 做出明智的选择可以提高生产力, 提高产品质量, 并最终取得成功.

如果您对CNC路由器或激光切割器有任何需求, 请随时 联系我们.