ข่าวสารและกิจกรรม

หลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ - มันทำงานอย่างไร?

ในทศวรรษที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ การประยุกต์ใช้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ในอุตสาหกรรมการผลิตจึงแพร่หลายมากขึ้น การประมวลผลการตัดด้วยเลเซอร์แทนที่มีดกลแบบเดิมด้วยลำแสงที่มองไม่เห็น ซึ่งมีคุณลักษณะของความแม่นยำสูง การตัดที่รวดเร็ว ไม่จำกัดเพียงข้อจำกัดของรูปแบบการตัด วัสดุที่ประหยัดรูปแบบอัตโนมัติ การตัดที่ราบรื่น และต้นทุนการประมวลผลต่ำ โดยจะค่อยๆ ปรับปรุงหรือทดแทนอุปกรณ์ตัดโลหะแบบเดิมๆ หลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ทำให้ชิ้นส่วนทางกลของใบมีดเลเซอร์ไม่สัมผัสกับชิ้นงานและไม่ทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนพื้นผิวการทำงานระหว่างการทำงาน ความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์รวดเร็ว รอยบากเรียบและเรียบ โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีการประมวลผลในภายหลัง บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการตัดมีขนาดเล็ก การเสียรูปของแผ่นเพลทมีขนาดเล็ก และตะเข็บในการตัดแคบ แผลไม่มีแรงกดเชิงกลและไม่มีเสี้ยนเฉือน เครื่องตัดเลเซอร์มีความแม่นยำในการตัดสูง ทำซ้ำได้ดี และไม่ทำลายพื้นผิวของวัสดุ การเขียนโปรแกรม CNC สามารถประมวลผลการวาดแบบเรียบใดๆ และสามารถตัดทั้งแผ่นขนาดใหญ่โดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ ซึ่งประหยัดและประหยัดเวลา

เนื่องจากเครื่องตัดด้วยเลเซอร์มีข้อดีมากมาย ผู้คนจึงต้องการซื้อเครื่องตัดด้วยเลเซอร์มากขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม ผู้คนจำนวนมากที่ไม่เคยสัมผัสกับอุตสาหกรรมอุปกรณ์เลเซอร์ยังคงไม่คุ้นเคยกับหลักการและองค์ประกอบของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์มากนัก วันนี้ในบทความนี้ เราจะเผยแพร่ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องตัดเลเซอร์สำหรับทุกคน

หลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์

เครื่องตัดเลเซอร์ใช้ลำแสงความหนาแน่นกำลังสูงแบบโฟกัสในการทำงาน ช่วยให้วัสดุที่ถูกฉายรังสีละลาย ระเหย ระเหย หรือติดไฟได้อย่างรวดเร็ว และตัดชิ้นงานโดยการเป่าวัสดุที่หลอมละลายออกไปผ่านโคแอกเซียลกระแสลมความเร็วสูงกับลำแสง

เมื่อลำแสงเลเซอร์ทำปฏิกิริยากับวัสดุ จะเกิดกระบวนการหลายอย่างขึ้น ความร้อนแรงที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์จะทำให้อุณหภูมิของวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้วัสดุละลาย ระเหย หรือเกิดปฏิกิริยาทางเคมี ปฏิกิริยาที่เฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของวัสดุ เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงและจุดหลอมเหลว ตลอดจนพารามิเตอร์เลเซอร์ เช่น ความหนาแน่นของกำลังและระยะเวลาของพัลส์

สำหรับวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น พลาสติก ลำแสงเลเซอร์สามารถละลายวัสดุในระหว่างการเจาะได้ จากนั้น วัสดุที่หลอมละลายจะถูกเป่าออกไปโดยเจ็ทแก๊ส ทำให้เกิดการตัด (ความกว้างของการตัด) ในกรณีของวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า (เช่น โลหะ) ลำแสงเลเซอร์จะระเหยวัสดุโดยตรง ทำให้เกิดการตัดที่แคบและแม่นยำ

การตัดโดยใช้แก๊สช่วยมักใช้ในการตัดด้วยเลเซอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการตัด ก๊าซ เช่น ออกซิเจนหรือไนโตรเจน ถูกเป่าลงบนพื้นผิวของวัสดุผ่านหัวฉีดของหัวตัด แก๊สช่วยกำจัดวัสดุที่หลอมละลายหรือระเหยออกจากบริเวณการตัด ทำให้วัสดุเย็นลง และป้องกันการเกิดเสี้ยนหรือฝา การเลือกใช้แก๊สขึ้นอยู่กับวัสดุที่ตัดและคุณภาพการตัดที่ต้องการ

ความกว้างของรอยบากหรือความกว้างของรอยบากถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ รวมถึงกำลังเลเซอร์ ขนาดจุดโฟกัส ความหนาของวัสดุ และความเร็วตัด สามารถควบคุมความกว้างของรอยบากได้โดยการปรับพารามิเตอร์เหล่านี้เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการตัดตามที่ต้องการ นอกจากนี้ การตัดด้วยเลเซอร์อาจทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า conicity ซึ่งการตัดมีความเรียวเล็กน้อย มุมกรวยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุและพารามิเตอร์ของเลเซอร์ และสามารถลดให้เหลือน้อยที่สุดได้โดยการปรับสภาวะการตัดให้เหมาะสม

ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเลเซอร์

เลเซอร์ (การขยายรังสีกระตุ้น) เป็นอุปกรณ์ที่สร้างลำแสงที่ต่อเนื่องกัน ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่ ตัวกลางที่ใช้งาน แหล่งพลังงาน และเครื่องสะท้อนแสง ตัวกลางที่ทำงานอยู่อาจเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ซึ่งจะปล่อยโฟตอนออกมาเมื่อถูกกระตุ้นโดยแหล่งพลังงาน ตัวสะท้อนแสงสะท้อนโฟตอนไปมาผ่านตัวกลางแอคทีฟ ขยายและจัดเรียงคลื่นแสง กระบวนการนี้นำไปสู่การก่อตัวของลำแสงเลเซอร์ที่ทรงพลังและต่อเนื่องกัน

ประเภทเครื่องตัดเลเซอร์

เครื่องตัดเลเซอร์มีเลเซอร์หลายประเภท รวมถึงเลเซอร์ CO2 เลเซอร์ Nd: YAG และเลเซอร์ไฟเบอร์ เลเซอร์ CO2 เป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด โดยใช้ส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และฮีเลียมเป็นตัวกลางที่ออกฤทธิ์ เลเซอร์ Nd: YAG ใช้ผลึกโซลิดสเตต เช่น อะลูมิเนียมโกเมนอิตเทรียมเจือด้วยนีโอไดเมียมเป็นสื่อกลางที่ทำงานอยู่ ในทางกลับกัน ไฟเบอร์เลเซอร์ใช้เส้นใยที่เจือด้วยธาตุหายากเป็นสื่อกลางที่ทำงานอยู่ เลเซอร์แต่ละประเภทมีประสิทธิภาพเฉพาะตัว เหมาะสำหรับงานตัดเฉพาะด้าน

ปัจจุบันเลเซอร์กระแสหลักคือเลเซอร์ CO2 และไฟเบอร์เลเซอร์

เลเซอร์ CO2

เลเซอร์ CO2 เป็นหนึ่งในเลเซอร์ประเภทแรกสุดและได้รับความนิยมมากที่สุด การปล่อยก๊าซไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมด ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ซีนอน และฮีเลียม

การตัดด้วยเลเซอร์ CO2 มีสองตัวเลือก: การใช้ออกซิเจนหรือไนโตรเจน ควรใช้ออกซิเจนสำหรับการตัดวัสดุที่มีความหนาด้วยเลเซอร์ ไนโตรเจนเป็นที่นิยมสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ของแผ่นบางๆ ใช้การตัดด้วยเลเซอร์ออกซิเจน CO2 เพื่อสร้างชั้นออกไซด์บนพื้นผิวการตัด เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ จึงมีการดำเนินการกระบวนการเตรียมผิว เช่น การพ่นทรายบนชิ้นงาน การตัดด้วยเลเซอร์ CO2 มักใช้ในการตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น ไม้ พลาสติก แก้ว และสิ่งทอ นอกจากนี้ยังสามารถตัดโลหะ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ สแตนเลส และอะลูมิเนียม ด้วยการตั้งค่าที่ถูกต้อง

การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์

หลักการทำงานของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์คือการใช้โซลิดเลเซอร์ในการหลอมและเจาะโลหะ ทำให้ได้การตัดที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ สื่อเลเซอร์สำหรับเทคโนโลยีนี้คือไฟเบอร์แทนที่จะเป็นแก๊สหรือคริสตัล เลเซอร์เป็นแสงที่มีความเข้มข้นประเภทหนึ่ง และไฟเบอร์ออปติกเป็นสื่อที่ได้รับพลังงานแบบแอคทีฟซึ่งสามารถยกระดับเลเซอร์ให้มีสถานะพลังงานที่สูงขึ้น

การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์เป็นวิธีการตัดด้วยความร้อนที่ใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงแบบโฟกัสเป็นแหล่งความร้อนหลัก เครื่องกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์ใช้ส่วนประกอบไฟเบอร์ออปติกกำลังสูงเพื่อส่งลำแสงที่แรง ลำแสงเลเซอร์จะโฟกัสไปที่พื้นที่ และวัสดุจะละลายและระเหยอย่างรวดเร็ว เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ สามารถตัดวัสดุส่วนใหญ่ที่มีความหนาต่างกันได้ตามการทำงานของอุปกรณ์

เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์เป็นกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ที่ใช้เครื่องกำเนิดเลเซอร์แบบแสงในการตัดวัสดุ สามารถตัดวัสดุต่างๆ ได้อย่างแม่นยำและมีคุณภาพสูง แม้ว่าหลักการพื้นฐานของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์โดยพื้นฐานจะเหมือนกับเครื่องตัดเลเซอร์อื่นๆ แต่ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่วิธีการส่งพลังงานและการเน้นไปที่ชิ้นงาน

ปล่อยลำแสงที่มีการโฟกัสสูงผ่านเครื่องกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์ จากนั้นลำแสงเลเซอร์จะถูกส่งไปยังวัสดุตัดโดยเน้นไปที่เลนส์ การโฟกัสลำแสงเลเซอร์จะสร้างแหล่งความร้อนขนาดเล็กและแรง หลังจากปรับแนวพื้นผิววัสดุแล้ว วัสดุก็จะละลายและระเหยได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการตัดที่มีความแม่นยำสูง

ส่วนประกอบที่สำคัญอื่นๆ ของเครื่อง ได้แก่ การควบคุมระบบซอฟต์แวร์และส่วนประกอบที่แนะนำและรองรับวัสดุการตัด นอกจากนี้ เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ยังสามารถติดตั้งหัวตัดกำลังได้หลายขนาดอีกด้วย ตามความต้องการเฉพาะของคุณและเครื่องตัดเลเซอร์ที่ปรับแต่งเอง ทำให้สามารถบรรลุประสิทธิภาพและผลลัพธ์ตามที่คาดหวัง

การจำแนกประเภทของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์และหลักการทำงานของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์

การตัดด้วยเลเซอร์กลายเป็นไอ

ชิ้นงานถูกให้ความร้อนด้วยลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงและอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว วัสดุจะถึงจุดเดือดในเวลาอันสั้น และเริ่มระเหยกลายเป็นไอน้ำ ไอเหล่านี้จะถูกดีดออกมาด้วยความเร็วสูงและสร้างรอยแยกแคบๆ ในวัสดุขณะถูกดีดออกมา ความร้อนจากการระเหยของวัสดุมักจะสูง ดังนั้นการตัดด้วยเลเซอร์ซิฟิเคชั่นจึงต้องใช้พลังงานและความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า

การตัดด้วยเลเซอร์แบบระเหยมักใช้เพื่อตัดวัสดุโลหะและอโลหะที่บางมาก

การตัดด้วยเลเซอร์หลอม

เมื่อเลเซอร์หลอมและตัด วัสดุโลหะจะถูกหลอมโดยการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์ จากนั้นก๊าซที่ไม่ออกซิไดซ์จะถูกพ่นผ่านหัวฉีดโคแอกเซียลพร้อมกับลำแสง โลหะเหลวถูกปล่อยออกมาผ่านแรงดันอันแรงกล้าของแก๊สเพื่อสร้างรอยกรีด การหลอมและการตัดด้วยเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องมีการระเหยของโลหะโดยสมบูรณ์ และพลังงานที่ต้องการเพียง 1/10 ของการตัดด้วยการระเหย

การตัดด้วยเลเซอร์หลอมส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตัดวัสดุที่ไม่สามารถออกซิไดซ์ได้หรือโลหะแอคทีฟบางชนิด

การตัดออกซิเจนด้วยเลเซอร์

หลักการตัดด้วยออกซิเจนด้วยเลเซอร์นั้นคล้ายคลึงกับหลักการตัดด้วยออกซิเจนอะเซทิลีน โดยจะใช้เลเซอร์เป็นแหล่งความร้อนอุ่น และใช้ก๊าซแอคทีฟ เช่น ออกซิเจน เป็นก๊าซตัด ก๊าซที่ฉีดเข้าไปจะทำปฏิกิริยากับโลหะที่ตัดด้วยมือข้างเดียว ทำให้เกิดความร้อนจากออกซิเดชันจำนวนมาก ในทางกลับกัน ออกไซด์ที่ละลายและวัสดุที่หลอมละลายจะถูกเป่าออกจากโซนปฏิกิริยา ทำให้เกิดช่องว่างในโลหะ เนื่องจากออกซิเดชันที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัด ความร้อนจำนวนมากจึงถูกสร้างขึ้น และพลังงานที่จำเป็นสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ออกซิเจนมีเพียงครึ่งหนึ่งของพลังงานสำหรับการหลอมและการตัด ในขณะที่ความเร็วในการตัดนั้นเร็วกว่ามากสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์การทำให้กลายเป็นไอและ การตัดละลาย การตัดด้วยออกซิเจนด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่จะใช้โดยเครื่องตัดเลเซอร์โลหะเพื่อตัดวัสดุโลหะที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กไทเทเนียม และเหล็กที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน

การตัดแบบควบคุมการแตกหัก

การตัดแบบควบคุมการแตกหักเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการแตกร้าวด้วยความเครียดจากความร้อน เหมาะสำหรับตัดวัสดุที่เปราะ เมื่อใช้แรงหรืออุณหภูมิที่ไม่สามารถควบคุมได้ วัสดุที่เปราะมักจะแตกหักเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย การตัดควบคุมการแตกหักจะเน้นลำแสงเลเซอร์ที่แคบมากบนพื้นผิวของชิ้นงานขนาดเล็ก จะทำให้เกิดการไล่ระดับความร้อนทำให้เกิดรอยแตกร้าวปรากฏบนชิ้นงานตรงตำแหน่งนั้น จากนั้นเลเซอร์จะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและควบคุมได้เพื่อกระจายรอยแตกร้าวไปตามรอยบาก

เมื่อตัดกระจกและเซรามิก มักใช้การตัดเพื่อควบคุมการแตกหัก เลเซอร์ไม่ได้ทะลุความหนาของวัสดุจนหมด มีการตัดความหนาเพียงบางส่วนเท่านั้น ในขณะที่ส่วนที่เหลือแยกออกจากกันเนื่องจากการแตกร้าว

การตัดที่มองไม่เห็น

การตัดแบบมองไม่เห็นเป็นเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ขั้นสูงที่ใช้สำหรับการตัดชิปเซมิคอนดักเตอร์ ทำงานในสองขั้นตอน – ระยะการฉายรังสีด้วยเลเซอร์และระยะการขยายตัว เลเซอร์จะไม่ทำให้ชิ้นงานละลายเนื่องจากจะทำให้เกิดวัสดุหลอมเหลวที่ไม่ต้องการ ในทางกลับกัน ขั้นตอนการฉายรังสีจะใช้ความยาวคลื่นเลเซอร์ที่ผ่านชิ้นงานจนหมด

อย่างไรก็ตาม ความยาวคลื่นนี้ทำให้เกิดการเสียรูปภายในและรอยแตกร้าวในชิ้นงาน จากนั้น ระยะการขยายตัวจะสร้างความเครียดจากการขยายตัวบนชิ้นงาน ความเค้นนี้แบ่งชิ้นงานออกเป็นหลายบล็อกในบริเวณที่มีข้อบกพร่องภายใน ผลลัพธ์ที่ได้คือเวเฟอร์ที่ตัดสะอาดไม่มีสารตกค้าง

เรตติ้งเวกเตอร์

การแกะสลักแบบเวกเตอร์เป็นเทคนิคการตัดด้วยเลเซอร์ที่ใช้สำหรับการแกะสลักชิ้นงาน เลเซอร์ไม่สามารถทะลุผ่านความหนาทั้งหมดของวัสดุได้ ในทางตรงกันข้าม เลเซอร์จะเป็นไปตามทิศทางที่กำหนดโดยเวกเตอร์

ด้วยการทำให้ลำแสงเลเซอร์พร่ามัว ทำให้สามารถปรับความหนาของการแกะสลักได้อย่างง่ายดาย ความลึกของการแกะสลักสามารถปรับได้ การแกะสลักเวกเตอร์สามารถสร้างการออกแบบที่ซับซ้อนที่เรียบง่ายและตรงไปตรงมา

เครื่องตัดเลเซอร์โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้

เลเซอร์: หมายถึงเครื่องกำเนิดเลเซอร์ การแปลงแสงด้วยไฟฟ้า และอุปกรณ์ที่ปล่อยพลังงานเลเซอร์
หัวตัด: ประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ เช่น หัวฉีด เลนส์โฟกัส และซอฟต์แวร์ระบบติดตามโฟกัส
ส่วนประกอบการส่งผ่านแสง: การทำแผนที่เลนส์สะท้อนแสงเพื่อให้การวางแนวที่จำเป็นสำหรับการนำทางด้วยเลเซอร์
ระบบ CNC: ควบคุมเครื่องมือกลเพื่อให้เกิดการเคลื่อนที่ของแกน X, Y และ Z ในขณะเดียวกันก็ควบคุมกำลังเอาท์พุตของเลเซอร์ด้วย
ระบบทำความเย็น: อุปกรณ์ทำความเย็นแบบหมุนเวียนที่ใช้เพื่อทำให้เลเซอร์และหัวตัดเย็นลง โดยนำความร้อนที่ไม่จำเป็นออกไปเพื่อรักษาการทำงานปกติของอุปกรณ์ และรับประกันคุณภาพการส่งผ่านลำแสงที่ราบรื่น
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า: ปรับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ตัดด้วยเลเซอร์ให้คงที่ เพื่อให้การทำงานราบรื่นและป้องกันได้
เครื่องอัดอากาศ: ในระหว่างการตัดอากาศ จะมีอุปกรณ์จ่ายอากาศให้กับอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันและอัตราการไหลที่ต้องการ
ถังเก็บแก๊ส: รวมถึงถังแก๊สวัสดุและถังแก๊สเสริมระหว่างการทำงานของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ ใช้เพื่อเติมก๊าซเคมีที่เกิดจากความผันผวนของเลเซอร์ และจัดหาก๊าซเสริมสำหรับหัวตัด
อุปกรณ์กรอง: ใช้เพื่อจ่ายก๊าซแห้งที่สะอาดให้กับเครื่องกำเนิดเลเซอร์และช่องแสงเพื่อรักษาการทำงานปกติของช่องสัญญาณและเลนส์สะท้อนแสง

อุปกรณ์กำจัดฝุ่น: แยกฝุ่นและควันที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตและการแปรรูป แล้วกรองออก

บนเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ หัวตัดด้วยเลเซอร์จะเคลื่อนไปบนแผ่นโลหะในรูปทรงของชิ้นส่วนที่ต้องการ และจะตัดชิ้นส่วนออกจากแผ่น ระบบควบคุมความสูงแบบคาปาซิทีฟรักษาระยะห่างที่แม่นยำมากระหว่างปลายหัวฉีดและแผ่นตัด ระยะนี้มีความสำคัญเนื่องจากจะกำหนดตำแหน่งของโฟกัสที่สัมพันธ์กับพื้นผิวของแผ่น คุณภาพการตัดอาจได้รับผลกระทบจากการเพิ่มหรือลดโฟกัสจากด้านบน ที่หรือด้านล่างพื้นผิวของแผ่นโลหะ

หลักการทำงานของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์คือการเน้นลำแสงเลเซอร์ไปที่ชิ้นส่วนของวัสดุ กำลังเลเซอร์สูงมากจนเมื่อโฟกัสจะทำให้อุณหภูมิของวัสดุที่จะตัดสูงขึ้นจนมีอุณหภูมิสูงเพียงพอ จึงทำให้วัสดุละลายหรือระเหยไปในพื้นที่เล็กๆ ที่มีการโฟกัสลำแสง โดยปกติแล้ว ก๊าซเสริมจะถูกใช้เพื่อช่วยดันวัสดุที่หลอมเหลวออกจากบริเวณการตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดแผ่นหนา เช่น โลหะหรือไม้อัด

หากต้องการตัดรูปร่าง ให้ขยับหัวเลเซอร์และใช้โครงสำหรับตั้งสิ่งของเพื่อวางตำแหน่งลำแสงบนวัสดุใหม่ ดังนั้นจึงเป็นการตัดเส้นแทนการใช้รูเข็มเล็กๆ ประเภทของระบบการเคลื่อนที่ ได้แก่ แร็คแอนด์พีเนียน บอลสกรู และมอเตอร์เชิงเส้นตรง มอเตอร์เชิงเส้นมีราคาแพงที่สุด แต่มีความเร็วที่เร็วที่สุดและความแม่นยำสูงสุด แร็คแอนด์พีเนียนให้ความเร็วและความแม่นยำเกือบเท่าเดิม แต่มีราคาที่ต่ำกว่า ผู้ชื่นชอบเลเซอร์รายย่อยบางคนอาจใช้สายพานไทม์มิ่งและสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อขยับหัวเลเซอร์ ไม่ว่าในกรณีใด ระบบที่มีการตอบสนองของเซอร์โวและตัวเข้ารหัสสามารถปรับปรุงความแม่นยำของระบบตัดด้วยเลเซอร์ได้อย่างมาก และยังสามารถแยกเฟรมแข็งออกจากการสั่นสะเทือนได้อีกด้วย

สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกความยาวคลื่นที่สามารถดูดซับวัสดุที่จะตัดได้สูง

เมื่อพลังงานเลเซอร์ถูกส่งไปยังพื้นผิวของวัสดุ วัสดุจะดูดซับพลังงานจำนวนมากจนร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วเกินอุณหภูมิหลอมละลายและถึงอุณหภูมิที่สลายตัว

ที่อุณหภูมิการย่อยสลาย วัสดุจะสลายตัวและสลายตัว เมื่อเกิดสถานการณ์เช่นนี้ ควันมักจะถูกปล่อยออกมา

ขอบของแผลอาจถูกให้ความร้อนในระดับที่ต่ำกว่าและละลายและดัดแปลงได้จริง ซึ่งจริงๆ แล้วสามารถใช้เป็นกลไกการซีลที่มีประโยชน์สำหรับวัสดุไฟเบอร์ เช่น การป้องกันเกลียว

เมื่อเครื่องตัดเลเซอร์ทำงาน วิธีที่ดีที่สุดคือเอียงเลเซอร์เพื่อไม่ให้ควันที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดสะสมเป็นเขม่าบนส่วนประกอบออปติกของเลเซอร์ นอกจากนี้ เมื่อตัด (หรือเชื่อม) พื้นผิวที่มีการสะท้อนแสงสูง สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้ลำแสงเลเซอร์สะท้อนกลับจากพื้นผิวไปยังส่วนประกอบออปติกของเลเซอร์ ซึ่งอาจทำให้เสียหายได้

กระบวนการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ CNC

เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์มีฟังก์ชันต่างๆ มากมายสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ขั้นตอนการทำงานขั้นพื้นฐานจะเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงคุณลักษณะของเครื่องจักรเหล่านี้ ขั้นตอนการทำงานของเครื่องเลเซอร์ CNC มีดังนี้

โหลดรหัส G

เมื่อผู้ปฏิบัติงานโหลดรหัส G ลงบนระบบ เครื่องก็จะเริ่มทำงาน รหัส G ระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของเครื่องตัดเลเซอร์

การสร้างลำแสงเลเซอร์

เมื่อเครื่องเริ่มทำงาน เครื่องสะท้อนเสียงเลเซอร์จะสร้างลำแสงขึ้นมา สำหรับเลเซอร์ประเภทต่างๆ กระบวนการสร้างเลเซอร์อาจแตกต่างกัน สีของเลเซอร์อาจแตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น ในเลเซอร์ CO2 เครื่องกำเนิดเลเซอร์จะปล่อยแสงอินฟราเรด ลำแสงเลเซอร์ประเภทนี้สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์อย่างสมบูรณ์

ไกด์เลเซอร์

ระบบกำหนดทิศทางจะเปลี่ยนลำแสงเลเซอร์ไปทางระบบโฟกัส กระจกหลายชุดสามารถเปลี่ยนทิศทางได้ อุปกรณ์ดัดลำแสงเฉพาะยังสามารถโค้งงอเลเซอร์ที่สร้างขึ้นไปยังพื้นที่โฟกัสได้

การโฟกัสด้วยเลเซอร์

ระบบโฟกัสจะลดความกว้างของลำแสงเลเซอร์และเพิ่มกำลังของมัน ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้หัวเลเซอร์โฟกัสและเลนส์โฟกัส ระบบโฟกัสยังช่วยให้แน่ใจว่าลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสนั้นเป็นวงกลมโดยสมบูรณ์และปราศจากแสงเล็ดลอด ลำแสงเลเซอร์ถูกยิงออกจากเครื่องผ่านหัวฉีด

การตัดวัสดุ

ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสจะถูกนำทางไปยังวัสดุชิ้นงาน จุดสัมผัสถูกสัมผัสกับลำแสงเลเซอร์เป็นระยะเวลานานพอสมควรในการหลอมวัสดุ ระยะเวลาในการเปิดรับแสงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนาและประเภทของวัสดุ

การเคลื่อนไหวของหัวตัด

ระบบกลไกจะเคลื่อนหัวเลเซอร์ในรูปทรงที่ต้องการตามคำแนะนำในรหัส G ความเร็วในการเคลื่อนที่จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับงานเฉพาะ

บทสรุป

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ CNC ถือเป็นแนวหน้าของอุตสาหกรรมการผลิต โดยให้ความแม่นยำ ความเร็ว และความอเนกประสงค์ที่ไม่มีใครเทียบได้ ด้วยการทำความเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์สามารถช่วยให้ผู้ใช้ทราบว่าเครื่องตัดเลเซอร์ชนิดใดที่พวกเขาควรซื้อ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี บริษัทอย่าง SC กำลังเป็นผู้นำเทรนด์ด้วยการนำเสนอโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของอุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่เราจัดหาชุดเดียวเท่านั้น ขายเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์แผ่นโลหะ แต่เราก็สามารถออกแบบและผลิตได้เช่นกัน ระบบขนถ่ายสำหรับเครื่องตัดเลเซอร์ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านระบบอัตโนมัติของลูกค้า ไม่ว่าคุณจะเป็นเจ้าของธุรกิจขนาดเล็ก งานอดิเรก หรือผู้ผลิตในอุตสาหกรรม การลงทุนในเครื่องตัดเลเซอร์ CNC สามารถเปลี่ยนแปลงการดำเนินงานของคุณได้ เปิดโอกาสใหม่ๆ ให้กับการออกแบบ การสร้างต้นแบบ และการผลิต

บทความที่เกี่ยวข้อง:

บทนำทั่วไป: เครื่องตัดเลเซอร์คืออะไร?

วิธีการเลือกกำลังของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ที่เหมาะสม?

เครื่องตัดเลเซอร์ราคาเท่าไหร่?

อันดับแบรนด์เครื่องตัดเลเซอร์ของจีน 8 อันดับแรก

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพการตัดด้วยเลเซอร์