為什麼雷射切割需要壓力控制?
輔助氣體與切割原理
雷射切割過程中,輔助氣體如氮氣、氧氣或氦氣用於吹走熔融材料並維持切縫品質,同時控制切割區域的氧化與熱影響。氣壓若過高,會導致材料飛濺、切口粗糙甚至損傷工件;氣壓過低則切割效率降低,熔融物排出不完全。透過電空壓力比例閥,雷射控制系統可將輸入的電信號轉換為精確氣壓或氣流,並根據材料種類、厚度與雷射功率自動調整輸出。這種精密氣壓控制可確保熔融物快速排出,切口平整光滑,並降低氧化和熱影響區,最終實現高精度、高效率且穩定的切割效果,尤其適用於不鏽鋼、鋁及薄板材料加工。
不同氣體的效果
- 氧氣 (O₂):與材料產生氧化反應,放熱並加快熔融速度,適合切割碳鋼。
- 氮氣 (N₂):惰性氣體,不會與材料反應,能防止氧化與變色,適用於不鏽鋼、鋁合金等要求切縫光亮的場合。
- 空氣:混合氣體,成本低,適合薄板切割。
不同材料厚度與工藝步驟(穿孔、切割、微連接),都需要不同的氣體 壓力與流量。
壓力比例閥的工作原理
壓力比例閥是一種 電控氣壓調節元件,其基本原理:
- 輸入控制信號(0–10V、4–20mA 或數位通訊)。
- 電磁驅動機構 改變閥口開度,調整氣體流量與壓力。
- 內建壓力感測器 即時檢測下游壓力。
- 閉迴路控制 感測器回饋與設定值比較,由電機自動修正,保持輸出壓力穩定。
這樣的比例控制機制,可實現 連續可調 的壓力輸出,而非傳統機械減壓閥那樣「固定值 + 人工調整」。
在雷射切割機中的應用架構

- 氣源:空壓機或高壓氣瓶。
- 過濾/乾燥:去除油水雜質,確保氣體純淨。
- 高壓調壓閥:將源壓降至安全範圍,避免損壞比例閥。
- 壓力比例閥:接收數控系統 (CNC) 或 PLC 指令,精確控制壓力。
- 固定孔徑噴嘴:氣體透過噴嘴集中輸出,與雷射光束共同作用於工件。
KIYAN麒暘比例閥-專業應用優勢
- 高精度控制:輸出壓力解析度可達±0.1% ,確保切口一致性。
- 快速響應:毫秒級調整能力,滿足高速切割與即時切換需求。
- 閉迴路穩定性:壓力不受管路波動影響,自動補償。
- 可程式化:與 CNC 控制器、PLC、PC 等 直接通訊 Modbus,或類比電壓信號(0~10V) 類比電流信號(4mA~20mA),自動根據工藝曲線切換壓力。
- 節能降耗:避免氣體過度供應,降低氮氣或氧氣使用成本。
- 提升品質:減少毛邊、掛渣、氧化發黃,提升切口光潔度。
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