เครื่องตัดด้วยเลเซอร์รุ่นใหม่สามารถประมวลผลวัสดุประเภทใดได้บ้าง

โดยทั่วไปเครื่องตัดด้วยเลเซอร์จะจัดการ

โดยทั่วไป เมื่อกล่าวถึงเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ สิ่งแรกที่ผู้ใช้มักเน้นย้ำคือความสามารถในการทำงานกับโลหะหลากหลายประเภท ซึ่งเกิดจากความต้องการเครื่องจักรที่ได้รับการออกแบบอย่างมืออาชีพเพื่อประมวลผลวัสดุโลหะต่างๆ นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องเหล่านี้จึงเป็นส่วนสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตแผ่นโลหะและการผลิตอุปกรณ์สำหรับเครื่องใช้ในครัวที่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์

หนึ่งในวัสดุที่นิยมผลิตมากที่สุดคือเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีขนาดต่างกัน โครงสร้างที่ทำขึ้นเองรวมถึงแผ่นบางสำหรับตู้ไฟฟ้าสามารถประมวลผลได้ด้วยเครื่องเลเซอร์ทุกระดับ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เครื่องสามารถปรับกำลังเลเซอร์ให้เหมาะสมกับวัสดุเฉพาะนั้นๆ ได้ กำลังเลเซอร์ต่ำเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนบาง ในขณะที่แผ่นหนาต้องการกำลังมากกว่า 6000 วัตต์ ซึ่งเครื่องบางรุ่นสามารถให้ได้พร้อมกับเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ สิ่งนี้ช่วยลดขั้นตอนการตกแต่งเพิ่มเติมหลังกระบวนการอย่างมาก

อีกวัสดุหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากคือ สแตนเลสสตีล โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตอุปกรณ์สำหรับอาหาร หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อน เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ขั้นสูงในปัจจุบันสามารถตัดสแตนเลสสตีลได้โดยไม่ทำให้วัสดุบิดงอ ซึ่งเป็นสิ่งที่มักเกิดขึ้นกับเครื่องตัดรุ่นเก่า ความร้อนจะถูกโฟกัสผ่านลำแสงเลเซอร์อย่างแม่นยำ ดังนั้น ต่างจากวิธีการตัดแบบเดิมที่ให้ความร้อนมากเกินไป ไม่ว่าจะเป็น SUS304 หรือเกรดใดๆ ของสแตนเลสสตีล เครื่องจักรสามารถตัดได้อย่างแม่นยำ มีช่องแคบ และรับประกันว่าชิ้นส่วนพอดีกันอย่างสมบูรณ์เพื่อการประกอบที่ไร้รอยต่อ

ยังใช้แผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบเคลือบและแผ่นอิเล็กโทรไลต์ด้วย โลหะชุบนิกเกิลเหล่านี้อาจตัดด้วยเลเซอร์ได้ยากเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีที่อาจเกิดขึ้นเมื่อเจอความร้อน เครื่องตัดเลเซอร์รุ่นใหม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ด้วยระบบควบคุมก๊าซที่มีประสิทธิภาพ โดยการใช้ก๊าซช่วยตัดที่เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็นไนโตรเจนหรืออากาศ เครื่องจักรจะทำให้ชั้นเคลือบไหม้หรือลอกออก และรักษารอยตัดให้เรียบเนียน สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ผลิตตู้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์แสงสว่าง ซึ่งความทนทานและการปรากฏภายนอกของโลหะชุบมีความจำเป็นอย่างมาก

โลหะที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งเครื่องตัดเลเซอร์รุ่นใหม่สามารถจัดการได้

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์สมัยใหม่สามารถตัดผ่านโลหะที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งในอดีตเคยเป็นเรื่องยากที่จะตัดด้วยเลเซอร์ได้ ตัวอย่างที่ดีคือโลหะผสมอลูมิเนียม อลูมิเนียมเป็นโลหะน้ำหนักเบาที่นำความร้อนได้ดีมาก ซึ่งทำให้การตัดด้วยเลเซอร์มีความซับซ้อน อย่างไรก็ตาม เลเซอร์กำลังสูงและระบบระบายความร้อนขั้นสูงช่วยให้กระบวนการตัดมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแผ่นอลูมิเนียมบาง (1 ถึง 3 มิลลิเมตร) เลเซอร์สามารถตัดผ่านอลูมิเนียมได้โดยลดกำลังเลเซอร์เพื่อป้องกันการร้อนเกินไป สำหรับแผ่นอลูมิเนียมที่หนากว่า การใช้เลเซอร์กำลัง 3,000 วัตต์ขึ้นไป ร่วมกับแก๊สช่วยตัดชนิดไนโตรเจนเป็นหลัก จะทำให้ได้รอยตัดที่ตรงและสะอาดตามแนวขอบ ความหลากหลายนี้เป็นเหตุผลสำคัญที่ผู้ผลิตอลูมิเนียมจำนวนมากเปลี่ยนมาใช้การตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งช่วยประหยัดความยุ่งยากจากการสึกหรอของเครื่องมือตัดพิเศษอย่างรวดเร็ว

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์สามารถทำงานกับทองเหลือง ทองแดง และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่นๆ ได้ด้วย ทองเหลืองและทองแดงมีความสะท้อนแสงสูง ซึ่งในอดีตทำให้เครื่องเลเซอร์ที่ออกแบบมาไม่ดีเกิดปัญหาผุพังและไม่สามารถตัดได้ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีใหม่ได้นำเลเซอร์ที่มีกำลังสูงขึ้นและโฟกัสได้แม่นยำมากขึ้นมาใช้ในการตัด ทองเหลืองที่ใช้ในชิ้นส่วนตกแต่งและชิ้นส่วนไฟฟ้าสามารถตัดได้โดยใช้ความร้อนต่ำกว่ามาก จึงรักษาพื้นผิวที่มีความเงาไว้ได้ ทองแดงถูกใช้สำหรับสายไฟและขั้อต่อไฟฟ้า เครื่องตัดที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นสามารถตัดลวดลายที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่ใช้ร่วมกับสายไฟทองแดง

เมื่อพูดถึงขีดความสามารถทางเทคโนโลยีของเครื่องตัด ยังคงมีวัสดุบางชนิดที่ไม่สามารถตัดด้วยเลเซอร์ได้ ประสิทธิภาพของเลเซอร์ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าเป็นอย่างมาก ความหนาต่างๆ ของวัสดุที่ต้องการตัดด้วยเลเซอร์ก็จะขึ้นอยู่กับกำลังไฟที่ใช้เช่นกัน การตัดแผ่นเหล็กหนึ่งมิลลิเมตร ต้องการพลังงานเพียง 1500 วัตต์ ในขณะที่การตัดเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 20 มิลลิเมตร จะต้องใช้พลังงานถึง 6000 วัตต์ เครื่องจักรสมัยใหม่ส่วนใหญ่ (เช่น รุ่นบางรุ่นจาก DP LASER) มีตัวเลือกปรับระดับพลังงานได้ ตั้งแต่ 1500 วัตต์ ถึง 6000 วัตต์ ทำให้ผู้ใช้งานสามารถปรับระดับพลังงานให้เหมาะสมกับวัสดุที่ใช้ได้

ก๊าซช่วยในการตัดมีความสำคัญมากเช่นกัน โดยคุณภาพของการตัดและสภาพผิวขอบที่ตัดจะแตกต่างกันไปตามชนิดของก๊าซช่วย เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมและอลูมิเนียมจะใช้ก๊าซไนโตรเจนในการตัด เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่ขอบตัด รวมทั้งป้องกันการเป็นสนิมหรือเปลี่ยนสีเมื่อเวลาผ่านไป สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนนั้น ก๊าซออกซิเจนจะให้ผลลัพธ์ดีที่สุด และถูกใช้งานเพราะช่วยเร่งกระบวนการตัด ทำให้สามารถตัดแผ่นที่มีความหนาได้เร็วขึ้น เครื่องเลเซอร์ตัดรุ่นใหม่ๆ มีระบบควบคุมก๊าซขั้นสูงที่สามารถสลับระหว่างระบบก๊าซความดันสูงและต่ำได้อย่างง่ายดาย ซึ่งมีความสำคัญมาก เพราะวัสดุแต่ละชนิดต้องการแรงดันก๊าซที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ระบบควบคุมของเครื่องจักรแต่ละเครื่องมีความสำคัญเช่นกัน ระบบซีเอ็นซีระดับสูงจะควบคุมการเคลื่อนที่ของเลเซอร์ในเครื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าลำเลเซอร์เคลื่อนที่อย่างแม่นยำบนพื้นผิววัสดุ ซึ่งมีความสำคัญมากในการตัดชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและละเอียดอ่อน ที่ต้องการความเที่ยงตรงสูงในแต่ละชั้น เช่น ชิ้นส่วนไฟฟ้า ระบบควบคุมยังช่วยในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ซึ่งช่วยลดเวลาที่เครื่องหยุดทำงานเมื่อมีการเปลี่ยนระหว่างวัสดุต่างชนิดกัน

การเพิกเฉยต่อข้อจำกัดของความหนาของวัสดุไม่ใช่ทางปฏิบัติที่เหมาะสม เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ทุกเครื่องสามารถจัดการกับความหนาของวัสดุได้เฉพาะช่วงหนึ่งเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เครื่องหนึ่งอาจสามารถตัดเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนา 25 มม. ได้ แต่สามารถตัดอลูมิเนียมได้เพียง 10 มม. เท่านั้น ผู้ใช้งานควรตรวจสอบข้อมูลจำเพาะของเครื่อง (ตัวอย่างเช่น พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ระบุไว้สำหรับซีรีส์ AL ของ DP LASER) เพื่อทำความเข้าใจว่าเครื่องนั้นสามารถจัดการกับความหนาของวัสดุที่ตนใช้อยู่ได้อย่างเพียงพอหรือไม่

การประยุกต์ใช้งานจริงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ใช้เครื่องตัดเลเซอร์สมัยใหม่

วัสดุต่างๆ ที่เครื่องตัดด้วยเลเซอร์รุ่นใหม่สามารถนำมาตัดได้นั้น ทำให้เครื่องมือเหล่านี้กลายเป็นเครื่องมืออเนกประสงค์ในหลากหลายอุตสาหกรรม การผลิตชิ้นส่วนโลหะแผ่นเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ใช้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ ในอุตสาหกรรมนี้ ผู้ผลิตใช้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ในการตัดเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กสเตนเลส และอลูมิเนียม จากนั้นจึงนำชิ้นส่วนไปเตรียมสำหรับการประกอบ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องมือและเครื่องจักรอุตสาหกรรมต่างๆ ไปจนถึงสินค้าอุปโภคบริโภคง่ายๆ ความแม่นยำของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ช่วยลดความจำเป็นในการปรับแต่งบนสายการผลิต จึงช่วยลดข้อผิดพลาดในการประกอบลงได้อย่างมาก

ผู้ใช้งานรายใหญ่อีกกลุ่มหนึ่งคือการผลิตเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น แผงตู้เย็นสแตนเลสหรือชิ้นส่วนภายในเตาอบที่ทำจากอลูมิเนียม เครื่องตัดด้วยเลเซอร์รุ่นใหม่สามารถตัดวัสดุทั้งสองชนิดนี้ได้อย่างแม่นยำ เตาปรุงอาหารและเตาอบจึงมีประสิทธิภาพดีและมีรูปลักษณ์ที่สวยงาม เพราะเครื่องตัดเลเซอร์ช่วยลดปัญหาการบิดงอของวัสดุขณะตัด และให้ขอบที่เรียบเนียน นอกจากนี้ เนื่องจากผู้ผลิตใช้วัสดุทั้งสแตนเลสและอลูมิเนียม พวกเขาจึงไม่จำเป็นต้องลงทุนซื้อเครื่องจักรแยกต่างหากสำหรับชิ้นส่วนแต่ละประเภท

อีกหนึ่งการใช้งานที่สำคัญคือตู้และเปลือกหุ้มอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งทำจากเหล็กชุบสังกะสีหรือแผ่นอิเล็กโทรไลต์ที่ต้องถูกขึ้นรูปอย่างแม่นยำเพื่อห่อหุ้มชิ้นส่วนไฟฟ้า ระบบควบคุมก๊าซของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของชั้นเคลือบบนแผ่นโลหะ เพื่อป้องกันสนิมและยืดอายุการใช้งานของตู้หรือเปลือกหุ้ม ขณะที่ระบบควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำของเครื่อง ซึ่งในบางรุ่นมีความคลาดเคลื่อนเพียง ±0.03 มม. จะทำให้ช่องสำหรับสายไฟและสวิตช์อยู่ในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ

อุตสาหกรรมป้ายบอกทางและระบบแสงสว่างก็ได้รับประโยชน์จากการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด เช่น ป้ายสแตนเลสหน้าร้านค้า หรือกรอบอลูมิเนียมของโคมไฟ LED โดยเครื่องตัดเลเซอร์สามารถผลิตดีไซน์ที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ ซึ่งยากต่อการผลิตด้วยวิธีการแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตโคมไฟโดยการตัดลวดลายบางๆ ที่ประณีตและตกแต่งจากแผ่นทองเหลือง พร้อมคงสภาพผิวทองเหลืองให้เงางามและรายละเอียดคมชัด

เครื่องตัดด้วยเลเซอร์รุ่นใหม่ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยใช้ในการตัดชิ้นส่วนทองแดงสำหรับสายไฟ ชิ้นส่วนอลูมิเนียมสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า และชิ้นส่วนอื่นๆ อีกหลายชนิดที่จะถูกประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเป็นหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากอุตสาหกรรมไฟฟ้ามีข้อกำหนดเรื่องความแม่นยำสูง การตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น ทองแดงและอลูมิเนียม อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และซับซ้อน ทำให้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์มีคุณค่าอย่างมาก เพราะช่วยลดเวลาที่ใช้ในกระบวนการตัดหลายขั้นตอน

ความหลากหลายของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์และความสามารถในการเปลี่ยนจากวัสดุหนึ่งไปยังอีกวัสดุหนึ่งได้อย่างง่ายดาย ช่วยทำให้กระบวนการทำงานในทุกอุตสาหกรรมมีความคล่องตัวมากขึ้น แทนที่จะต้องใช้เครื่องจักรหลายเครื่องสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน อลูมิเนียม และทองเหลือง เครื่องตัดด้วยเลเซอร์เพียงเครื่องเดียวก็สามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดได้ ความยืดหยุ่นที่โดดเด่นนี้เองที่ทำให้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์กลายเป็นการลงทุนที่สำคัญสำหรับธุรกิจจำนวนมาก