เมื่อนึกภาพการออกแบบโลหะที่ซับซ้อน การค้นพบว่าเครื่องตัดเลเซอร์ 40 วัตต์อาจไม่เพียงพออาจทำให้ท้อแท้ บทความนี้สำรวจขอบเขตทางเทคนิคของการตัดโลหะด้วยเลเซอร์ โดยตรวจสอบว่าระดับพลังงานที่แตกต่างกันส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างไร และระบุโซลูชันที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตโลหะ
เครื่องตัดเลเซอร์มีความโดดเด่นในการประมวลผลวัสดุที่หลากหลาย รวมถึงโลหะ เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง ทังสเตน นิกเกิล และเหล็กกล้า ซึ่งผลิตการตัดที่เรียบเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงโดยธรรมชาติของโลหะมักต้องการระบบเลเซอร์ที่มีกำลังไฟสูงกว่าหน่วย 40 วัตต์
การตัดโลหะที่มีประสิทธิภาพโดยทั่วไปต้องใช้เลเซอร์ไฟเบอร์หรือระบบ CO₂ กำลังสูงที่มีกำลังไฟขั้นต่ำ 500 วัตต์ ซึ่งแตกต่างกันไปตามประเภทและความหนาของวัสดุ ในขณะที่เลเซอร์ 40 วัตต์ไม่สามารถตัดผ่านโลหะได้ แต่สามารถทำเครื่องหมายหรือสลักโลหะเคลือบ อะลูมิเนียมแบบอะโนไดซ์ หรือพื้นผิวที่ทาสีได้สำเร็จโดยไม่เจาะทะลุพื้นผิว
การแกะสลักด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเข้มข้นเพื่อสร้างเครื่องหมายบนพื้นผิวที่แม่นยำ กระบวนการนี้ใช้ห้องที่เต็มไปด้วยก๊าซซึ่งสร้างแสงที่สอดคล้องกันซึ่งถูกนำไปยังพื้นผิวเป้าหมาย สำหรับการแกะสลักโลหะโดยตรง เลเซอร์ไฟเบอร์มักจะทำได้ดีกว่าเนื่องจากมีความแม่นยำและพลังงานที่เหนือกว่า
ในขณะที่เลเซอร์ 40 วัตต์สามารถทำเครื่องหมายบนพื้นผิวโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ การปรับปรุงประสิทธิภาพอาจรวมถึงบอร์ดควบคุมที่ได้รับการอัปเกรดเพื่อปรับปรุงความแม่นยำและความเร็วในการทำงาน การปรับเปลี่ยนเหล่านี้สามารถปรับปรุงผลลัพธ์การแกะสลักได้อย่างมาก
โลหะที่แตกต่างกันต้องใช้ประเภทเลเซอร์และการกำหนดค่าพลังงานเฉพาะ CO₂ และเลเซอร์ไฟเบอร์เป็นเทคโนโลยีหลักสำหรับการประมวลผลโลหะ
เลเซอร์ CO₂ สมัยใหม่สร้างลำแสงภายในหลอดแก้วที่เต็มไปด้วยก๊าซ โดยต้องใช้กำลังไฟขั้นต่ำ 150 วัตต์สำหรับการตัดโลหะ คุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่จำเป็น ได้แก่ ระบบช่วยอากาศที่ช่วยลดอันตรายจากประกายไฟและกระจายความร้อนในขณะที่ปรับปรุงคุณภาพการตัด
ระบบเหล่านี้ประมวลผลเหล็กกล้าและสแตนเลสได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มีปัญหาในการจัดการกับโลหะที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น อะลูมิเนียมและทองเหลือง เนื่องจากปัญหาการสะท้อนของลำแสง
เลเซอร์ไฟเบอร์มีความแม่นยำที่เหนือกว่าผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงที่เล็กกว่า ทำให้สามารถตัดได้เร็วขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้นด้วยประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มากขึ้น ระบบไฟเบอร์เกรดอุตสาหกรรมโดยทั่วไปต้องใช้กำลังไฟ 2,000 วัตต์สำหรับการตัดโลหะหนา เนื่องจากหน่วยที่มีกำลังไฟต่ำกว่าไม่สามารถสร้างพลังงานความร้อนได้เพียงพอ
ในขณะที่เพียงพอสำหรับอะคริลิก ไม้ และกระดาษ เลเซอร์ CO₂ 40 วัตต์ขาดพลังงานสำหรับการตัดโลหะอย่างมีนัยสำคัญ การประมวลผลโลหะที่มีประสิทธิภาพต้องใช้ระบบอย่างน้อย 150 วัตต์พร้อมความสามารถในการช่วยอากาศ การเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมควรพิจารณาถึงกำลังไฟ ความเร็ว ความแม่นยำ และขนาดของวัสดุ
ในฐานะที่เป็นระบบกำลังไฟปานกลาง เลเซอร์ 40 วัตต์สามารถประมวลผลไม้ อะคริลิก ผ้า กระดาษ หนัง และพลาสติกบางชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปจะตัดอะคริลิกได้ถึง 5 มม. หรือไม้เนื้ออ่อน 6 มม. ความเร็วในการตัดที่ช้าลงทำให้ได้ขอบที่ขัดเงาสำหรับการออกแบบที่ซับซ้อน แม้ว่าหน่วยเหล่านี้ยังคงไม่เหมาะสำหรับการตัดโลหะในระดับอุตสาหกรรม
ความทนทานเป็นพิเศษของเหล็กต้องการระบบเลเซอร์กำลังสูง เลเซอร์ CO₂ ระหว่าง 1,000-4,000 วัตต์โดยทั่วไปจะตัดเหล็กขนาด 1 นิ้วได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเลเซอร์ไฟเบอร์ต้องใช้ประมาณ 6,000 วัตต์เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากัน ความหนาของวัสดุมีความสัมพันธ์โดยตรงกับกำลังไฟที่จำเป็น
การตัดด้วยเลเซอร์ที่ประสบความสำเร็จต้องมีการปรับเทียบพลังงานที่แม่นยำและการปรับความเร็วให้เหมาะสมกับโลหะเฉพาะ ในขณะที่ระบบ 40 วัตต์ตอบสนองความต้องการในการแกะสลักได้อย่างเพียงพอ การตัดโลหะในอุตสาหกรรมต้องใช้อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าอย่างมาก ซึ่งสามารถประมวลผลวัสดุ เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง ทองแดง และโลหะผสมเหล็กต่างๆ ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตร