สุดยอดคู่มือเครื่องตัดเลเซอร์ CO2

เครื่องตัดเลเซอร์ CO2

สารบัญ

เครื่องตัดเลเซอร์อโลหะทั่วไปในภาคสนาม ได้แก่ เครื่องตัดเลเซอร์แบบทึบและเครื่องตัดเลเซอร์ด้วยแก๊ส (เครื่องตัดเลเซอร์ CO2) เครื่องตัดเลเซอร์ที่ไม่ใช่โลหะโดยทั่วไปต้องใช้พลังงานเลเซอร์ในการขับเคลื่อนหลอดเลเซอร์เพื่อเปล่งแสง ซึ่งถูกหักเหด้วยกระจกหลายบานและส่งไปยังหัวเลเซอร์ จากนั้น กระจกโฟกัสที่ติดตั้งบนหัวเลเซอร์จะรวมแสงให้เป็นจุดหนึ่งซึ่งมีอุณหภูมิสูงและทำให้วัสดุระเหิดเป็นแก๊สได้ทันที ซึ่งจะถูกดูดออกไปโดยพัดลมดูดอากาศเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการตัด ก๊าซหลักที่เติมลงในหลอดเลเซอร์ที่ใช้ในเครื่องตัดเลเซอร์ทั่วไปคือ CO2 ดังนั้นหลอดเลเซอร์ชนิดนี้จึงเรียกว่าหลอดเลเซอร์ CO2 และเครื่องตัดเลเซอร์ที่ใช้หลอดเลเซอร์ประเภทนี้เรียกว่าเครื่องตัดเลเซอร์ CO2

เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์เป็นเลเซอร์โมเลกุลของก๊าซ โดยมีก๊าซ CO2 เป็นวัสดุในการทำงานและก๊าซเสริม เช่น ไนโตรเจน ฮีเลียม ซีนอน และไฮโดรเจน เนื่องจากเลเซอร์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง จึงมักถูกใช้เป็นเลเซอร์เอาท์พุตกำลังสูง ความยาวคลื่นของเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์อยู่ที่ 10.6 ไมครอน ซึ่งไม่สามารถมองเห็นแสงอินฟราเรดได้ มีเสถียรภาพที่ดีและมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

หลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2

ท่อระบายของเลเซอร์ CO2 เต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซ เช่น CO2, N2, He ฯลฯ อัตราส่วนและความดันรวมอาจแตกต่างกันภายในช่วงที่กำหนด (โดยปกติคือ CO2: N2: He=1:0.5:2.5 โดย ความดันรวม 1,066.58pa) โมเลกุลใดๆ มีรูปแบบการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกันสามรูปแบบ ประการแรก การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายในโมเลกุลจะกำหนดสถานะพลังงานของอิเล็กตรอน ประการที่สอง การสั่นสะเทือนของอะตอมภายในโมเลกุล ซึ่งเป็นการสั่นสะเทือนเป็นระยะรอบตำแหน่งสมดุลของมัน การเคลื่อนไหวนี้จะกำหนดสถานะพลังงานการสั่นสะเทือนของโมเลกุล ประการที่สาม การหมุนของโมเลกุลจะกำหนดสถานะพลังงานการหมุนของโมเลกุล เลเซอร์ CO2 ใช้การเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับพลังงานการสั่นและการหมุนของโมเลกุล CO2 เพื่อสร้างเลเซอร์

ในระหว่างการดำเนินการ เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 จะควบคุมระบบกลไก CNC เพื่อย้ายตำแหน่งการฉายรังสีเฉพาะจุดผ่านคอมพิวเตอร์ ดังนั้นจึงทำให้เกิดการตัดอัตโนมัติ เครื่องตัดเลเซอร์นี้ผสมผสานเทคโนโลยีเลเซอร์ เทคโนโลยี CNC และเทคโนโลยีเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ และเป็นอุปกรณ์ไฮเทคประเภทหนึ่ง

ส่วนประกอบของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2

เลเซอร์

เลเซอร์ของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 เป็นส่วนหลักของทั้งระบบ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยหลอดเลเซอร์ กระจก และแหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ หลอดเลเซอร์คือท่อที่ทำจากแก้วหรือเซรามิก บรรจุก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเสริมอื่นๆ กระจกส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นกระจกเงาและกระจกสะท้อน กระจกเอาท์พุตใช้เพื่อส่งสัญญาณลำแสงเลเซอร์ออกจากหลอดเลเซอร์ ในขณะที่กระจกสะท้อนจะสะท้อนลำแสงเลเซอร์กลับเข้าไปในหลอดเลเซอร์เพื่อให้ได้กำไร แหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ให้พลังงานไฟฟ้าแรงสูงเพื่อควบคุมหลอดเลเซอร์ ทำให้สามารถผลิตลำแสงเลเซอร์คุณภาพสูงได้

ระบบเส้นทางแสง

ระบบเส้นทางแสงประกอบด้วยตัวสะท้อนแสง เลนส์ และกระจกสแกน ตัวสะท้อนแสงส่วนใหญ่จะใช้เพื่อนำทางลำแสงเลเซอร์ไปยังหัวตัด เลนส์ใช้เพื่อปรับขนาดโฟกัสและความหนาแน่นของพลังงานของลำแสงเลเซอร์ และกระจกสแกนสามารถเคลื่อนลำแสงเลเซอร์ไปในทิศทางต่าง ๆ เพื่อให้สามารถปรับการตัดได้ เส้นทาง.

ระบบควบคุม

ระบบควบคุมเป็นแกนหลักอัจฉริยะของเครื่องตัดเลเซอร์ทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น วงจรควบคุม คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์ควบคุม ระบบควบคุมสามารถควบคุมเลเซอร์ได้อย่างละเอียด รวมถึงการควบคุมการเปิดและปิด ทิศทาง กำลัง ฯลฯ ของลำแสงเลเซอร์ ในขณะเดียวกันก็ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ในการปรับและปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม เช่น เส้นทางการตัดและความเร็ว

ระบบน้ำหล่อเย็น

เลเซอร์ของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 จะสร้างความร้อนจำนวนมากระหว่างการทำงาน และระบบระบายความร้อนด้วยน้ำสามารถกระจายความร้อนนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบหล่อเย็นน้ำส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น ปั๊มน้ำหมุนเวียน ถังเก็บน้ำ หม้อน้ำ ฯลฯ ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วจะเป็นระบบหมุนเวียนแบบปิดที่สามารถระบายความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเลเซอร์ได้อย่างรวดเร็ว

ข้อมูลข้างต้นเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 และแต่ละส่วนมีบทบาทสำคัญมากและไม่ควรพลาด ด้วยการทำความเข้าใจส่วนประกอบเหล่านี้ เราจะสามารถเข้าใจโครงสร้างและหลักการของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ได้ดีขึ้น และนำไปประยุกต์ใช้กับกระบวนการตัดได้ดียิ่งขึ้น

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเครื่องตัดเลเซอร์ Co2 และเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์

ขายเครื่องตัดเลเซอร์ CO2

อายุการใช้งานที่แตกต่างกัน

คาร์บอนไดออกไซด์ เครื่องตัดเลเซอร์ อาศัยเครื่องกำเนิดอากาศเพื่อกระตุ้นเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 10.6 μm ในขณะที่เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ตื่นเต้นด้วยเครื่องกำเนิดเลเซอร์ทึบที่มีความยาวคลื่น 1.08 μm เนื่องจากความยาวคลื่น 1.08 μ m เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จึงสามารถแพร่กระจายในระยะทางไกลได้ และอายุการใช้งานของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ก็ยาวนานกว่าหลอดเลเซอร์ CO2

การสูญเสียส่วนประกอบต่างๆ

นอกจากนี้วิธีการขยายพันธุ์ของเครื่องทั้งสองนี้ยังแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ในแง่หนึ่ง เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 อาศัยตัวสะท้อนแสงเพื่อส่งเลเซอร์จากออสซิลเลเตอร์ไปยังจุดประมวลผล จำเป็นต้องทำความสะอาดตัวสะท้อนแสงเป็นประจำและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่มีช่องโหว่ดังกล่าว ไฟเบอร์ออปติกเป็นปัจจัยที่ทำให้เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงได้ ด้วยวิธีนี้ เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จึงสร้างการสูญเสียเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จากออสซิลเลเตอร์ไปจนถึงจุดประมวลผล จำเป็นต้องทำความสะอาดตัวสะท้อนแสงเป็นประจำและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่มีช่องโหว่ดังกล่าว แม้ว่าไฟเบอร์ออปติกจะเป็นปัจจัยหนึ่งของไฟเบอร์ออปติก แต่เครื่องมือตัดก็ถูกนำมาใช้ในเครื่องตัดด้วยเลเซอร์

หากพิจารณาต้นทุนการดำเนินงาน เนื่องจากส่วนประกอบที่ซับซ้อนและการออกแบบพื้นฐาน เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จึงสูงกว่าเครื่องตัดเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ในระยะแรก อย่างไรก็ตามในระยะยาวจะนำมาซึ่งผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ ส่งผลให้ค่าบำรุงรักษาเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 สูงกว่าเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์

ต้นทุนการดำเนินงานสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน: อัตราการแปลงตาแมวและค่าบำรุงรักษา

โดยทั่วไป อัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 อยู่ที่ประมาณ 10% -15% ในขณะที่อัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์อยู่ที่ประมาณ 35% -40% หากเราพยายามทำความเข้าใจอัตรานี้อย่างแท้จริง คุณจะพบว่าเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จะเร็วกว่าเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 อย่างน้อยสองเท่าเมื่อตัดวัสดุชนิดเดียวกัน นอกจากนี้ยังหมายความว่าหากใครต้องการเจาะวัสดุบางอย่าง เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 จะต้องจ่ายค่าไฟเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ประมาณ 10% ถึง 15% ในขณะที่เครื่องมือตัดไฟเบอร์อาจเร็วกว่าเครื่องมือตัด CO2 อย่างน้อยสองเท่าเนื่องจากตัดวัสดุชนิดเดียวกัน นอกจากนี้ยังหมายความว่าหากใครต้องการเจาะวัสดุนี้ เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 จะต้องจ่ายค่าไฟเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ในขณะเดียวกัน เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 จะต้องได้รับการบำรุงรักษาทุก ๆ 4000 ชั่วโมง และหลังจากผ่านไปประมาณ 20,000 ชั่วโมง เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์และเครื่องมือตัดด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษา

วัสดุตัดที่แตกต่างกัน

หากคุณเข้าใจการใช้งานของทั้งสองเครื่อง คุณจะพบว่าเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลที่ไม่ใช่โลหะ และเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์มักจะถูกมองว่าเป็นผู้ช่วยที่ดีในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโลหะ แน่นอนว่าเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ก็สามารถตัดวัสดุโลหะได้เช่นกัน แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ก็ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ เครื่องมือตัดไฟเบอร์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลที่ไม่ใช่โลหะ ยังสามารถตัดวัสดุโลหะได้ แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ได้ค่อยๆ เข้ามาแทนที่เครื่องมือเหล่านี้

เมื่อพูดถึงเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 คนส่วนใหญ่เชื่อมโยงพวกมันกับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว แผ่น MDF แผ่น ABS ผ้า ยาง หนัง ฯลฯ มันสามารถแกะสลักวัสดุที่มีรูปร่างที่แม่นยำและพื้นผิวที่ซับซ้อน . นักธุรกิจส่วนใหญ่ที่ทำงานในอุตสาหกรรมการผลิตคุ้นเคยกับเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ เนื่องจากพบเห็นได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ฮาร์ดแวร์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม การขนส่ง ฯลฯ

คนส่วนใหญ่เชื่อมโยงกับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น พลาสติก ไม้ แก้ว แผ่น MDF แผ่น ABS ผ้า ยาง หนัง ฯลฯ มันสามารถแกะสลักวัสดุที่มีรูปร่างที่แม่นยำและพื้นผิวที่ซับซ้อน

บทสรุป

เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ดีกว่าในการตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ สำหรับการตัดแผ่นโลหะ ควรเลือกเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จะดีกว่า ปัจจุบันเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ในตลาดเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ และส่วนแบ่งการตลาดของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ CO2 ก็ลดลงเรื่อยๆ เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 อาจถูกแทนที่ด้วยเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ในอนาคต

thThai