ประเภทเครื่องตัดด้วยเลเซอร์: ภาพรวมอย่างละเอียด
ภาพรวมทางเทคนิค
1.การนําเสนอ
เครื่องตัดด้วยเลเซอร์เป็นเครื่องมือการผลิตขั้นสูงที่ใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงในการตัด แกะสลัก หรือกัดกร่อนวัสดุให้ได้ความแม่นยำสูง เครื่องเหล่านี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมโลหะการ เนื่องจากความเที่ยงตรง ความเร็ว และความหลากหลายในการใช้งาน เอกสารฉบับนี้นำเสนอการจัดประเภทเครื่องตัดด้วยเลเซอร์โดยละเอียดตามแหล่งกำเนิดเลเซอร์ การประยุกต์ใช้งาน และกลไกการทำงาน
2. การจัดประเภทของเครื่องตัดด้วยเลเซอร์
เครื่องตัดด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งประเภทตาม:
แหล่งกำเนิดเลเซอร์
การตั้งค่าเครื่อง
ความเข้ากันของวัสดุ
2.1 ตามแหล่งกำเนิดเลเซอร์
(1) เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ CO₂
หลักการทำงาน: ใช้ก๊าซผสม (CO₂ ไนโตรเจน และฮีเลียม) ที่ถูกกระตุ้นด้วยการปล่อยกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างลำแสงเลเซอร์ (ความยาวคลื่น: 10.6 µm)
การประยุกต์ใช้งาน:
ตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (ไม้ อะคริลิก หนัง พลาสติก)
แผ่นโลหะบาง (สูงสุด 20 มม. ขึ้นอยู่กับกำลัง)
ข้อดี:
ประสิทธิภาพสูงสำหรับวัสดุอินทรีย์
รอยตัดมีความเรียบเนียน
ข้อจำกัด:
ประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อใช้กับโลหะที่สะท้อนแสงสูง (ทองแดง อลูมิเนียม)
ต้องบำรุงรักษาบ่อยขึ้น เนื่องจากต้องเติมก๊าซเป็นประจำ
(2) เครื่องตัดด้วยเลเซอร์แบบไฟเบอร์
หลักการทำงาน: ใช้แหล่งกำเนิดเลเซอร์แบบสเตตัสของแข็ง โดยลำแสงเกิดขึ้นผ่านเส้นใยแก้วนำแสงที่ถูกผสมสาร (ความยาวคลื่น: 1.06 µm)
การประยุกต์ใช้งาน:
เหมาะสำหรับโลหะ (เหล็ก อลูมิเนียม ทองเหลือง ทองแดง)
ตัดด้วยความแม่นยำสูงและรวดเร็ว (ความหนาได้ถึง 50 มม.)
ข้อดี:
ประหยัดพลังงานมากกว่า (~30% เมื่อเทียบกับ CO₂ ที่ ~10%)
บำรุงรักษาน้อยลง (ไม่ต้องใช้ก๊าซหรือกระจก)
เหมาะกว่าสำหรับโลหะที่สะท้อนแสง
ข้อจำกัด:
มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อใช้กับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
(3) เครื่องตัดเลเซอร์ Nd:YAG/Nd:YVO₄
หลักการทำงาน: เลเซอร์สถานะของแข็งที่ใช้ผลึกที่เคลือบเนโอไดเมียม (ความยาวคลื่น: 1.064 ไมครอน)
การประยุกต์ใช้งาน:
สลักละเอียดและตัดแบบไมโคร
การผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์
ข้อดี:
กำลังไฟสูงสุดที่เหมาะสำหรับการทำงานแบบพัลส์
เหมาะสำหรับวัสดุที่บางมาก
ข้อจำกัด:
ประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเลเซอร์ไฟเบอร์
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูง
2.2 ตามรูปแบบเครื่องจักร
(1) เครื่องตัดเลเซอร์แบบแกนร่วม (แกนร่วมเคลื่อนที่)
หัวเลเซอร์เคลื่อนที่ตามแนวแกน X/Y บนชิ้นงานที่อยู่นิ่ง
l เหมาะสำหรับ: การตัดขนาดใหญ่ (แผ่นโลหะ, ป้ายโฆษณา)
(2) เครื่องตัดเลเซอร์แบบ Flying Optic
ชิ้นงานยังคงอยู่กับที่ ในขณะที่กระจก/เลนส์เคลื่อนที่
เหมาะสำหรับ: การตัดวัสดุบางด้วยความเร็วสูง
(3) เครื่องตัดเลเซอร์แบบ Hybrid
รวมการเคลื่อนที่แบบแกนและแบบ Flying Optics เข้าด้วยกัน
เหมาะสำหรับ: สมดุลระหว่างความเร็วและความแม่นยำ
(4) เครื่องตัดเลเซอร์แบบแขนหุ่นยนต์
ใช้แขนหุ่นยนต์แบบหลายแกนสำหรับการตัดแบบ 3 มิติ
เหมาะสำหรับ: ชิ้นส่วนยานยนต์และอากาศยาน
2.3 ตามความเข้ากันได้ของวัสดุ
| LaserType | โลหะ | พลาสติก | ไม้ | เซรามิกส์ | แก้ว |
| CO₂ Laser | ปานกลาง | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ดี | ดี |
| Fiber Laser | ยอดเยี่ยม | คนจน | คนจน | คนจน | ไม่ |
| Nd:YAG Laser | ดี | ปานกลาง | ปานกลาง | ปานกลาง | ไม่ |
3. พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลัก
| พารามิเตอร์ | CO₂ Laser | Fiber Laser | Nd:YAG Laser |
| ความยาวคลื่น (µm) | 10.6 | 1.06 | 1.064 |
| ช่วงกำลังไฟฟ้า (W) | 25–20,000 | 500–30,000 | 50–6,000 |
| ความเร็วในการตัด | ปานกลาง | สูงมาก | ต่ำ-ปานกลาง |
| การบำรุงรักษา | สูง | ต่ํา | ปานกลาง |
| ความหนาที่ดีที่สุด | <20มม. | <50มม. | <10มม. |
4. การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรม
ยานยนต์: การตัดชิ้นส่วนโครงรถแบบแม่นยำ
การบินและอวกาศ: การแปรรูปโลหะไทเทเนียมและวัสดุคอมโพสิต
อิเล็กทรอนิกส์: แผงวงจรแบบไมโครคัต
เครื่องประดับ: การสลักแบบละเอียดและการออกแบบที่ซับซ้อน
5. สรุป
เครื่องตัดด้วยเลเซอร์มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านแหล่งกำเนิดเลเซอร์ รูปแบบการตั้งค่า และความสามารถในการใช้งานกับวัสดุ เลเซอร์ไฟเบอร์ครองตลาดการตัดโลหะเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ในขณะที่เลเซอร์ CO₂ ยังคงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ การเลือกเครื่องชนิดที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ ความหนา ความต้องการด้านความแม่นยำ รวมถึงงบประมาณ
สำหรับข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคเพิ่มเติม หรือคำแนะนำที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานเฉพาะทาง กรุณาปรึกษากับผู้ให้บริการระบบเครื่องตัดเลเซอร์ JUGAO CNC MACHINE
