คุณสมบัติและข้อดีของเครื่องตัดเลเซอร์สามประเภท

ลักษณะและข้อดีของเครื่องตัดเลเซอร์สามประเภท

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีเลเซอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วและกลายเป็นเทคโนโลยีการตัดกระแสหลัก ในการผลิตทางอุตสาหกรรม การตัดด้วยเลเซอร์คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ และเป็นเทคโนโลยีการใช้งานที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมการแปรรูปด้วยเลเซอร์ ด้วยการปรับปรุงข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการประมวลผลและการเพิ่มขึ้นของราคาวัตถุดิบทั่วโลก อุปกรณ์เลเซอร์ที่ใช้น้อย ประสิทธิภาพสูง และความแม่นยำสูงจึงกลายเป็นจุดสนใจ

ตามเครื่องกำเนิดเลเซอร์ที่แตกต่างกัน เครื่องตัดเลเซอร์ในปัจจุบันในตลาดสามารถแบ่งคร่าวๆ ออกเป็นสามประเภท: เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 เครื่องตัดเลเซอร์ YAG (ของแข็ง) และเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์

ประเภทแรก: เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 สามารถตัดเหล็กคาร์บอนได้อย่างเสถียรภายใน 20 มม. สแตนเลสภายใน 10 มม. และโลหะผสมอลูมิเนียมภายใน 8 มม. ความยาวคลื่นของเลเซอร์ CO2 คือ 10.6 um ซึ่งอโลหะจะดูดซับได้ง่าย สามารถตัดไม้ อะคริลิก PP ลูกแก้ว และวัสดุอโลหะอื่นๆ ที่มีคุณภาพสูง แต่อัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเลเซอร์ CO2 อยู่ที่ประมาณ 10% เท่านั้น เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ติดตั้งหัวฉีดสำหรับเป่าออกซิเจน อากาศอัด หรือก๊าซเฉื่อย N2 ที่ลำแสงออก เพื่อปรับปรุงความเร็วในการตัดและการตัดที่ราบรื่น เพื่อปรับปรุงความเสถียรและอายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟ เลเซอร์ก๊าซ CO2 จะต้องแก้ปัญหาความเสถียรของการจ่ายไฟของเลเซอร์กำลังสูง ตามมาตรฐานความปลอดภัยสากล อันตรายจากเลเซอร์แบ่งออกเป็นสี่ระดับ และอันตรายจากเลเซอร์ CO2 มีขนาดเล็กที่สุด

ข้อได้เปรียบหลัก: กำลังไฟสูง โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 2000W-4000W สามารถตัดเหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าคาร์บอน และวัสดุทั่วไปอื่นๆ ขนาดเต็มได้ภายใน 25 มม. เช่นเดียวกับแผ่นอะลูมิเนียมภายในระยะ 4 มม. และแผ่นอะคริลิก แผ่นวัสดุไม้ และแผ่น PVC ภายใน 60 มม. ความเร็วในการตัดเร็วมาก นอกจากนี้ เนื่องจากเอาต์พุตของเลเซอร์ CO2 เป็นเลเซอร์ต่อเนื่อง จึงมีผลการตัดที่ราบรื่นและดีที่สุดในบรรดาเครื่องตัดเลเซอร์สามเครื่อง

การวางตำแหน่งทางการตลาดหลัก: การตัดและแปรรูปเพลตขนาดกลางและหนา 6-25 มม. ส่วนใหญ่สำหรับองค์กรขนาดใหญ่และขนาดกลาง และองค์กรการตัดและแปรรูปด้วยเลเซอร์บางแห่งสำหรับการประมวลผลภายนอกเท่านั้น ต่อมาภายใต้ผลกระทบอย่างใหญ่หลวงของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ ตลาดก็อยู่ในภาวะหดตัวอย่างเห็นได้ชัด

Class II: เครื่องตัดเลเซอร์ YAG (โซลิดสเตต) เครื่องตัดเลเซอร์โซลิดสเตต YAG มีลักษณะเฉพาะของราคาที่ต่ำและมีเสถียรภาพที่ดี แต่ประสิทธิภาพพลังงานโดยทั่วไป และกำลังขับของผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ต่ำกว่า 600W เนื่องจากพลังงานเอาต์พุตเพียงเล็กน้อย จึงใช้สำหรับการเจาะและการเชื่อมเฉพาะจุดของแผ่นเพลทบางเป็นหลัก สามารถใช้ลำแสงเลเซอร์สีเขียวในกรณีที่เป็นคลื่นพัลส์หรือคลื่นต่อเนื่อง ความยาวคลื่นสั้น ความเข้มข้นของแสงที่ดี เหมาะสำหรับการตัดแต่งขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเจาะรูภายใต้พัลส์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการตัด การเชื่อม และการถ่ายภาพด้วยแสง ความยาวคลื่นเลเซอร์ของเครื่องตัดเลเซอร์แข็ง YAG นั้นไม่ง่ายที่จะถูกดูดซับโดยอโลหะ ดังนั้นจึงไม่สามารถตัดวัสดุอโลหะได้ ปัญหาที่เครื่องตัดเลเซอร์แบบตัน YAG จำเป็นต้องแก้ไขคือการปรับปรุงเสถียรภาพและอายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟ นั่นคือ การพัฒนาปั๊มออปติคัลความจุขนาดใหญ่และอายุการใช้งานยาวนาน แหล่งกำเนิดแสงกระตุ้น เช่น ปั๊มแสงสารกึ่งตัวนำ สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมาก

ข้อได้เปรียบหลัก: สามารถตัดวัสดุโลหะนอกกลุ่มเหล็กส่วนใหญ่ที่ไม่สามารถตัดด้วยเครื่องตัดเลเซอร์อื่นๆ เช่น แผ่นอะลูมิเนียมและแผ่นทองแดง ราคาซื้อเครื่องจักรถูก ต้นทุนการใช้งานต่ำ และการบำรุงรักษาง่าย เทคโนโลยีที่สำคัญส่วนใหญ่ได้รับการควบคุมโดยองค์กรในประเทศ ราคาและค่าบำรุงรักษาของอุปกรณ์เสริมต่ำ การใช้งานและการบำรุงรักษาเครื่องจักรทำได้ง่าย และข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของคนงานไม่สูง

การวางตำแหน่งในตลาดหลัก: การตัดน้อยกว่า 8 มม. ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการใช้งานด้วยตนเองขององค์กรขนาดเล็กและขนาดกลาง และการผลิตโลหะแผ่นส่วนใหญ่ ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตเครื่องใช้ในบ้าน การผลิตเครื่องครัว การตกแต่ง การโฆษณา และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ไม่มีข้อกำหนดพิเศษในการประมวลผลจะค่อยๆ แทนที่อุปกรณ์การประมวลผลแบบดั้งเดิม เช่น การตัดลวด เครื่องเจาะ CNC การตัดน้ำ พลาสมาพลังงานต่ำ และอื่นๆ

ประเภทที่สาม: เครื่องตัดเลเซอร์ใยแก้วนำแสง เนื่องจากสามารถส่งผ่านใยแก้วนำแสงได้ ความยืดหยุ่นจึงได้รับการปรับปรุงอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน จุดเสียมีน้อย การบำรุงรักษาทำได้สะดวก และความเร็วของมันเร็วมาก ดังนั้นเครื่องตัดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงจึงมีข้อได้เปรียบอย่างมากในการตัดแผ่นบาง ๆ ภายใน 4 มม. . ข้อดี แต่เนื่องจากอิทธิพลของความยาวคลื่นของเลเซอร์ที่เป็นของแข็ง คุณภาพจึงไม่ดีเมื่อตัดแผ่นหนา ความยาวคลื่นของเครื่องตัดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงคือ 1.06um ซึ่งไม่ง่ายที่จะถูกดูดซับโดยอโลหะ ดังนั้นจึงไม่สามารถตัดวัสดุอโลหะได้ อัตราการแปลงตาแมวของไฟเบอร์เลเซอร์สูงถึง 25% ในแง่ของการใช้พลังงานและระบบทำความเย็นที่รองรับ ข้อดีของไฟเบอร์เลเซอร์นั้นค่อนข้างชัดเจน ตามมาตรฐานความปลอดภัยสากล ระดับความเป็นอันตรายของเลเซอร์แบ่งออกเป็นสี่ระดับ ไฟเบอร์เลเซอร์เป็นคลาสที่เป็นอันตรายที่สุด เนื่องจากความยาวคลื่นสั้นมาก ซึ่งเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และดวงตา ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย การประมวลผลด้วยไฟเบอร์เลเซอร์จำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมแบบปิดทั้งหมด ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีเลเซอร์ใหม่ เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ได้รับความนิยมน้อยกว่าเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 มาก

ข้อได้เปรียบหลัก: อัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกสูง, การใช้พลังงานต่ำ, สามารถตัดแผ่นเหล็กสแตนเลสและแผ่นเหล็กคาร์บอนได้ภายใน 12 มม. เป็นเครื่องตัดเลเซอร์ที่มีความเร็วในการตัดเร็วที่สุดในสามเครื่อง ตัด

ตำแหน่งทางการตลาดหลัก: การตัดน้อยกว่า 12 มม. โดยเฉพาะการแปรรูปโลหะแผ่นที่มีความแม่นยำสูง โดยมุ่งเป้าไปที่ความต้องการสูงของผู้ผลิตในด้านความแม่นยำและประสิทธิภาพการประมวลผลเป็นหลัก มีการคาดกันว่าเมื่อมีการเกิดขึ้นของเลเซอร์มากกว่า 4,000 W เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จะเข้ามาแทนที่เลเซอร์พลังงานสูง CO2 ในที่สุดและกลายเป็นตลาดหลักของเครื่องตัด

เครื่องตัดเลเซอร์เป็นอุปกรณ์แปรรูปโลหะแผ่นชนิดใหม่ที่ปรากฏในปลายศตวรรษที่แล้วและต้นศตวรรษนี้ หลังจากเกือบ 20 ปีของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการพัฒนาเทคโนโลยีทั้งในและต่างประเทศ เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์และอุปกรณ์เครื่องตัดด้วยเลเซอร์เป็นที่คุ้นเคยและยอมรับโดยองค์กรแปรรูปโลหะแผ่นส่วนใหญ่ และมีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการประมวลผลสูง ความแม่นยำในการประมวลผลสูง และ คุณภาพการตัดที่ดี ข้อดีหลายอย่าง เช่น การตัด 3 มิติได้ค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีการประมวลผลโลหะแผ่นแบบดั้งเดิม เช่น การตัดพลาสมา การตัดด้วยน้ำ การตัดด้วยไฟ การเจาะ CNC เป็นต้น