เครื่องตัดเลเซอร์ทำงานอย่างไร?

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์หมายถึงการใช้ลำแสงเลเซอร์ในการตัดวัสดุ เทคโนโลยีนี้ได้นำไปสู่การคิดค้นกระบวนการทางอุตสาหกรรมมากมาย ซึ่งได้เปลี่ยนแปลงความเร็วของสายการผลิตและความแข็งแกร่งของการใช้งานในอุตสาหกรรมการผลิตไปอย่างสิ้นเชิง

การตัดด้วยเลเซอร์การตัดด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ โดยใช้พลังงานจากเลเซอร์หรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในการตัดวัสดุที่มีความแข็งแรงแตกต่างกัน เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้เพื่อเร่งกระบวนการผลิตโดยเฉพาะ การใช้ลำแสงเลเซอร์ในอุตสาหกรรมการผลิตนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการขึ้นรูปวัสดุโครงสร้างและ/หรือท่อ เมื่อเทียบกับการตัดด้วยเครื่องจักรกล การตัดด้วยเลเซอร์จะไม่ทำให้วัสดุปนเปื้อนเนื่องจากไม่มีการสัมผัสทางกายภาพ นอกจากนี้ ลำแสงที่ละเอียดจะช่วยเพิ่มความแม่นยำ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญมากในการใช้งานทางอุตสาหกรรม เนื่องจากไม่มีการสึกหรอของอุปกรณ์ ลำแสงที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จึงช่วยลดโอกาสที่วัสดุราคาแพงจะบิดเบี้ยวหรือได้รับความร้อนสูงเกินไป

เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์สำหรับแผ่นโลหะ – สแตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอน

กระบวนการ

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการปล่อยลำแสงเลเซอร์เมื่อกระตุ้นวัสดุที่สามารถเปล่งแสงได้ การกระตุ้นเกิดขึ้นเมื่อวัสดุนี้ ซึ่งอาจเป็นก๊าซหรือคลื่นความถี่วิทยุ ถูกปล่อยประจุไฟฟ้าภายในภาชนะ เมื่อวัสดุที่สามารถเปล่งแสงได้ถูกกระตุ้นแล้ว ลำแสงจะสะท้อนและกระดอนออกจากกระจกบางส่วน ลำแสงจะสะสมความแรงและพลังงานเพียงพอ ก่อนที่จะพุ่งออกมาเป็นลำแสงเอกรงค์ที่มีความสม่ำเสมอ แสงนี้จะผ่านเลนส์และถูกโฟกัสเป็นลำแสงเข้มข้นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.0125 นิ้ว ความกว้างของลำแสงจะถูกปรับตามวัสดุที่จะตัด สามารถทำให้เล็กได้ถึง 0.004 นิ้ว โดยปกติแล้วจุดสัมผัสบนพื้นผิววัสดุจะถูกทำเครื่องหมายด้วย "เครื่องมือเจาะ" ลำแสงเลเซอร์แบบพัลส์กำลังสูงจะถูกส่งไปยังจุดนี้แล้วจึงเคลื่อนที่ไปตามวัสดุตามความต้องการ วิธีการต่างๆ ที่ใช้ในกระบวนการนี้ ได้แก่:

• การระเหย
• หลอมและเป่า
• ละลาย เป่า และเผา
• การแตกร้าวจากความเค้นทางความร้อน
• การจดบันทึก
• การตัดเย็น
• การเผาไหม้

การตัดด้วยเลเซอร์ทำงานอย่างไร?

การตัดด้วยเลเซอร์เป็นการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมโดยใช้เลเซอร์เพื่อสร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านการปล่อยแบบกระตุ้น แสงที่เกิดขึ้นจะถูกปล่อยออกมาเป็นลำแสงที่มีการกระจายตัวต่ำ หมายถึงการใช้เลเซอร์กำลังสูงที่ส่งตรงไปยังเป้าหมายเพื่อตัดวัสดุ ผลที่ได้คือการหลอมและการตัดวัสดุที่รวดเร็วยิ่งขึ้น ในภาคอุตสาหกรรม เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการเผาและทำให้วัสดุกลายเป็นไอ เช่น แผ่นและแท่งโลหะหนัก และชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่มีขนาดและความแข็งแรงแตกต่างกัน ข้อดีของการใช้เทคโนโลยีนี้คือ เศษวัสดุจะถูกพัดออกไปโดยกระแสแก๊สหลังจากทำการเปลี่ยนแปลงตามต้องการแล้ว ทำให้วัสดุมีพื้นผิวที่เรียบเนียนและมีคุณภาพดี

อุปกรณ์ตัดด้วยเลเซอร์ CO2 

มีการใช้งานเลเซอร์หลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะด้านในอุตสาหกรรมต่างๆ

เลเซอร์ CO2 ทำงานโดยกลไกที่ควบคุมด้วยส่วนผสมของก๊าซกระแสตรงหรือพลังงานคลื่นความถี่วิทยุ แบบกระแสตรงใช้ขั้วไฟฟ้าภายในโพรง ในขณะที่แบบคลื่นความถี่วิทยุมีขั้วไฟฟ้าภายนอก มีการกำหนดค่าต่างๆ ที่ใช้ในเครื่องตัดเลเซอร์อุตสาหกรรม โดยจะเลือกใช้ตามวิธีการที่ลำแสงเลเซอร์จะทำงานบนวัสดุ 'เลเซอร์สำหรับวัสดุเคลื่อนที่' ประกอบด้วยหัวตัดแบบอยู่กับที่ โดยส่วนใหญ่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองเพื่อเคลื่อนย้ายวัสดุใต้หัวตัด ในกรณีของ 'เลเซอร์ไฮบริด' จะมีโต๊ะที่เคลื่อนที่ไปตามแกน XY เพื่อกำหนดเส้นทางการส่งลำแสง 'เลเซอร์แบบเลนส์บิน' มีโต๊ะแบบอยู่กับที่ และลำแสงเลเซอร์ทำงานในแนวราบ เทคโนโลยีในปัจจุบันทำให้สามารถตัดวัสดุพื้นผิวใดๆ ก็ได้ด้วยการลงทุนด้านแรงงานและเวลาให้น้อยที่สุด