Laser Cutting มีกี่แบบ อะไรบ้าง

การทำงานของเครื่องตัด Fiber Laser

 

หลักการทำงานและคุณสมบัติของเครื่องตัดเลเซอร์ ( LASER CUTTING )

การตัดโดยเครื่องไฟเบอร์เลเซอร์ เป็นเทคโนโลยีสำหรับการตัดวัสดุที่มีประสิทธิภาพสู ทำให้ชิ้นงานออกมามีคุณภาพในเวลาที่รวดเร็ว สามารถใช้ทดแทนการตัดแบบเดิม เช่น การตัดโดยใช้ก๊าซได้เป็นอย่างดี การตัดโดยเลเซอร์นั้น สามารถตัดวัสดุทั่วไปที่มีขนาดไม่หนามาก การตัดสามารตัดได้หนาสุด 15 มม. และสามารถตัดวัสดุที่มีรูปร่างซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ

 

การตัดโดยใช้ความร้อนจากลำแสงเลเซอร์ เป็นการตัดโดยใช้แสงที่มีช่วงความถี่คลื่นแคบ มีความเข้มของพลังงานสูงผ่านไปบนวัสดุ ทำให้บริเวณจุดที่รับแสงหลอมละลาย โดยเมื่อเคลื่อนแนวลำแสงนี้ สามารทำให้ตัดชิ้นวัสดุได้ เครื่องตัดเลเซอร์นี้มีทั้งแบบตัดด้วยมือ และแบบติดตั้งกับระบบเครื่อง CNC ซึ่งควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์

 

หลักการทำงานของระบบเครื่อง Laser Cutting

เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ มีวิธีการตัดโดยใช้ Laser Cutting ประกอบด้วย แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์  เพื่อผลิตแสงเลเซอร์ซึ่งมีช่วงความถี่คลื่นแคบ  มีความเข้มและพลังงานสูง ผ่านไปยังหัวตัด ซึ่งจะมีเลนส์บีบลำแสงเพื่อฉายไปบนวัสดุ  ทำให้เกิดการหลอมละลายและตัดชิ้นวัสดุในบริเวณที่ลำแสงผ่านทำให้เกิดชิ้นงานตามต้องการ

 

แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์

การตัดวัสดุของเครื่อง Laser Cutting โดยทั่วไปใช้ก๊าซซึ่งมีส่วนผสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  ไนโตรเจน และฮีเลียม  ผ่านเข้าไปในแท่งทรง กระบอกกลวงและใช้พลังงานไฟฟ้าในการกระตุ้นอะตอมของก๊าซ เพื่อให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานออกมาเกิดเป็นลำแสงเลเซอร์

หัวตัด Laser Cutting

หัวตัดเลเซอร์ ประกอบด้วยส่วนสร้างลำแสงเลเซอร์  ซึ่งจะมีช่วงความยาวคลื่นเฉพาะ โดยลำแสงเลเซอร์นั้นจะส่องผ่านไปยังเลนส์เพื่อบีบลำแสงให้แคบและมีความเข้มสูงไปยังชิ้นงาน  นอกจากนี้หัวตัดเลเซอร์จะมีส่วนที่นำก๊าซที่มีความดันใช้เป่าไล่เศษวัสดุการตัดออกจากบริเวณที่ตัดชิ้นงานด้วย

คุณภาพการตัดวัสดุ

การตัดโดยใช้เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์นี้ให้ความแม่นยำที่สูงมาก  สามารถตัดวัสดุที่มีรูปร่างซับซ้อนได้  โดยรอยไหม้ที่เกิดจากความร้อนจากการตัดจะมีขนาดเล็ก

ข้อมูลทางเทคนิคของเครื่องตัดเลเซอร์ชนิดต่างๆ

เมื่อเปรียบเทียบการตัดโดยเครื่อง Laser Cutting กับการตัดโดยก๊าซ คุณภาพการตัดโดยก๊าซ เช่น ระบบการตัดแบบหัวตัดพลาสม่า  หัวตัดแก๊ส LPG จะมีรอยตัดที่ใหญ่  เกิดรอยไหม้ที่ชิ้นงานในบริเวณกว้าง  ต้องเสียแรงงานในการปรับแต่งผิวชิ้นงาน

คุณภาพการตัดการตัดโดยเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ คุณภาพการตัดดีมาก รอยตัดเล็ก  เกิดรอยไหม้ที่ชิ้นงานน้อย 

ความรวดเร็วในการตัด

ความรวดเร็วในการตัดโดยก๊าซ ค่อนข้างช้า โดยเครื่องตัดเลเซอร์ ความรวดเร็วสำหรับการตัดชิ้นงานที่ความหนาไม่เกิน 15 มม.

ค่าการลงทุน โดยประมาณการ

ค่าลงทุนโดยก๊าซ ราคาประมาณ 700,000 บาท สำหรับเครื่องตัดขนาดที่ตัดแผ่นโลหะได้ 5 x 10 ฟุต  ความหนา 15mm

ค่าลงทุนการตัดโดยเครื่องตัดเลเซอร์ ราคาประมาณ 4,000,000 บาท สำหรับเครื่องตัดขนาดที่ตัดแผ่นโลหะได้ 5 x 10 ฟุต  ความหนา 15มม

 

อุปกรณ์ที่ต้องบำรุงรักษาการตัดโดยก๊าซ ปลายหัวตัด

อุปกรณ์ที่ต้องบำรุงรักษาโดยเครื่องตัด Laser Cutting  Protective glass, gas nozzles และตัวกรองป้องกันฝุ่น

การใช้พลังงานและสาธารณูปโภคการตัดโดยก๊าซ HR plate 30 psi oxygen @ 60 CF/M  4 psi acetylene @ 7 CF/M

 

การใช้พลังงานและสาธารณูปโภคการตัดโดยเครื่องตัดเลเซอร์(Laser Cutting) การใช้พลังงานสำหรับเครื่องตัด 3,000 Watt Co2 laser: กำลังไฟฟ้า: 24-40 kW Laser gas (Co2, N2, He):  2-16 l/h

 

Cutting gas (O2, No2): 500-2,000 l/h

ข้อจำกัดการตัดโดยก๊าซ ตัดได้เฉพาะโลหะที่มีส่วนประกอบของเหล็ก (Ferrous Metal) ไม่สามารถตัดอะลูมิเนียมหรือสแตนเลสได้

 

ข้อจำกัดการตัดโดยเครื่องตัดเลเซอร์ ความหนาชิ้นงานไม่เกิน 15 มม และไม่สามารถตัดชิ้นงานที่เป็นโลหะสะท้อนแสง หรือ อะลูมิเนียม หรือทองแดงที่มีผิวมันวาว

ขอขอบคุณข้อมูลที่ดีจาก : ความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรม engineerknowledge