อะไรคือปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดของเครื่องตัดเลเซอร์?

ตัดด้วยเลเซอร์เทคโนโลยีเป็นเครื่องมือตัดขั้นสูง หลักการของมันคือการใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงและความหนาแน่นสูงในการฉายรังสีวัสดุที่ถูกตัด ความร้อนที่อุณหภูมิการระเหยกลายเป็นไอผ่านอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดรู จากนั้นเคลื่อนลำแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อทำการตัดให้เสร็จสมบูรณ์ วิธีการตัดนี้เป็นวิธีการตัดด้วยความร้อนชนิดหนึ่ง การตัดด้วยเลเซอร์มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยคุณภาพการตัดที่ดีและความเร็วที่รวดเร็ว สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดและค่อย ๆ แทนที่วิธีการตัดเครื่องมือแบบดั้งเดิม

อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพความสมบูรณ์ของวัสดุที่จะตัด ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดของเครื่องตัดเลเซอร์ ได้แก่ ความเร็วในการตัด ตำแหน่งโฟกัส ก๊าซเสริม กำลังขับของเลเซอร์ และลักษณะของชิ้นงาน

1. กำลังขับของเลเซอร์

เดอะเครื่องตัดเลเซอร์สร้างพลังงานจากลำแสงเลเซอร์เอาต์พุตคลื่นต่อเนื่อง กำลังเลเซอร์และการเลือกโหมดจะส่งผลต่อคุณภาพการตัด ในการใช้งานจริง มักจะถูกปรับให้มีกำลังสูงขึ้นเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของการตัดวัสดุที่หนาขึ้น ในเวลานี้ โหมดลำแสง (การกระจายพลังงานลำแสงในส่วนตัดขวาง) มีความสำคัญมากกว่า ในกรณีที่กำลังสูงน้อยกว่า จะได้ความหนาแน่นของกำลังสูงกว่าที่โฟกัสและได้คุณภาพการตัดที่ดีขึ้น โหมดนี้ไม่สอดคล้องกันตลอดอายุการทำงานที่มีประสิทธิภาพของเลเซอร์ สภาวะขององค์ประกอบออปติคอล การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของส่วนผสมของก๊าซที่ทำงานด้วยเลเซอร์ และความผันผวนของการไหลจะส่งผลต่อกลไกโหมด

2. การปรับตำแหน่งโฟกัส

ตำแหน่งสัมพัทธ์ของโฟกัสและพื้นผิวชิ้นงานมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพการตัด ในกรณีส่วนใหญ่ ตำแหน่งโฟกัสจะอยู่บนพื้นผิวชิ้นงานหรือด้านล่างพื้นผิวเล็กน้อยเมื่อทำการตัด ในระหว่างกระบวนการตัดทั้งหมด เป็นเงื่อนไขสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งสัมพัทธ์ของโฟกัสและชิ้นงานคงที่เพื่อให้ได้คุณภาพการตัดที่คงที่ เมื่อโฟกัสอยู่ในตำแหน่งที่ดีขึ้น สลิตจะเล็กลงและประสิทธิภาพสูงขึ้น ความเร็วตัดที่ดีกว่าสามารถให้ผลลัพธ์การตัดที่ดีกว่า ในการใช้งานส่วนใหญ่ โฟกัสของลำแสงจะถูกปรับให้อยู่ด้านล่างของหัวฉีด ระยะห่างระหว่างหัวฉีดและพื้นผิวชิ้นงานโดยทั่วไปประมาณ 1.5 มม.

3. ความเร็วในการตัด

ความเร็วในการตัดของวัสดุเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ กล่าวคือ การเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานสามารถปรับปรุงความเร็วในการตัดได้ ความเร็วในการตัดจะแปรผกผันกับความหนาแน่น (ความถ่วงจำเพาะ) และความหนาของวัสดุที่จะตัด เมื่อพารามิเตอร์อื่นๆ ไม่เปลี่ยนแปลง ปัจจัยในการปรับปรุงความเร็วตัดคือ: เพิ่มกำลัง (ภายในช่วงที่กำหนด เช่น 500~2000W); ปรับปรุงโหมดลำแสง (เช่น จากโหมดลำดับสูงเป็นโหมดลำดับต่ำเป็น TEM00) ลดขนาดของจุดโฟกัส (เช่น การโฟกัสด้วยเลนส์ทางยาวโฟกัสสั้น) การตัดวัสดุที่มีพลังงานการระเหยเริ่มต้นต่ำ (เช่น พลาสติก ลูกแก้ว ฯลฯ) การตัดวัสดุที่มีความหนาแน่นต่ำ (เช่น ไม้สนขาว) ตัดวัสดุบาง.

4. แรงดันแก๊สเสริม

การใช้แก๊สเสริมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการตัดวัสดุด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ และแรงดันแก๊สเป็นปัจจัยที่สำคัญมาก ก๊าซเสริมและลำแสงเลเซอร์ถูกฉีดพ่นร่วมกันเพื่อป้องกันเลนส์จากมลพิษและเป่าตะกรันที่ด้านล่างของพื้นที่ตัดออก สำหรับวัสดุอโลหะและวัสดุโลหะบางชนิด ควรใช้อากาศอัดหรือก๊าซเฉื่อยในการบำบัดวัสดุที่หลอมเหลวและระเหย ในขณะเดียวกันก็ยับยั้งการเผาไหม้ที่มากเกินไปในพื้นที่ตัด

สำหรับเครื่องตัดเลเซอร์โลหะส่วนใหญ่ ก๊าซแอคทีฟ (ตราบเท่าที่ยังเป็น O2) ถูกใช้เพื่อสร้างปฏิกิริยาคายความร้อนออกซิเดชันกับโลหะร้อน ความร้อนเพิ่มเติมนี้สามารถเพิ่มความเร็วในการตัดได้ 1/3~1/2 เมื่อตัดวัสดุบางด้วยความเร็วสูง ต้องใช้แรงดันแก๊สสูงเพื่อป้องกันไม่ให้ตะกรันเกาะที่ด้านหลังของการตัด (ตะกรันร้อนที่เกาะบนชิ้นงานจะทำให้คมตัดเสียหายด้วย) เมื่อความหนาของวัสดุเพิ่มขึ้นหรือความเร็วในการตัดช้าลง ควรลดแรงดันแก๊สลงอย่างเหมาะสม เพื่อป้องกันไม่ให้คมตัดพลาสติกเกิดฝ้า ควรตัดด้วยแรงดันแก๊สที่ต่ำกว่า