การเปรียบเทียบระหว่างการตัดด้วยเลเซอร์กับการตัดโลหะแผ่นแบบดั้งเดิม

เอ็กซ์ทีเลเซอร์ - เครื่องตัดเลเซอร์

การแปรรูปโลหะแผ่นแบบดั้งเดิม

เนื่องจากเครื่องตัด (CNC) ส่วนใหญ่ใช้การตัดแบบเส้นตรง แม้ว่าจะสามารถตัดแผ่นยาว 4 เมตรได้ แต่สามารถใช้กับงานแปรรูปโลหะแผ่นที่ต้องใช้การตัดแบบเส้นตรงเท่านั้น โดยทั่วไปจะใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการการตัดเชิงเส้นเท่านั้น เช่น การตัดหลังการทำให้เรียบ

เครื่องพันช์แบบ CNC/turret มีความยืดหยุ่นมากกว่าในการตัดเฉือนแบบโค้ง เครื่องพันช์สามารถมีชุดสี่เหลี่ยม วงกลม หรือข้อกำหนดพิเศษอื่น ๆ ของเครื่องพันช์ได้ตั้งแต่หนึ่งชุดขึ้นไป ซึ่งสามารถประมวลผลชิ้นงานโลหะแผ่นเฉพาะในคราวเดียว โดยทั่วไปมากที่สุดในอุตสาหกรรมแชสซีและตู้ เทคโนโลยีการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับพวกเขาคือการตัดรูตรง สี่เหลี่ยม และวงกลมเป็นหลัก โดยมีรูปแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและตายตัว ข้อได้เปรียบคือกราฟิกที่เรียบง่ายและความเร็วในการประมวลผลที่รวดเร็วของแผ่นเหล็กบาง ในขณะที่ข้อเสียคือความสามารถในการเจาะที่จำกัดสำหรับแผ่นเหล็กหนา แม้ว่าจะเจาะได้พื้นผิวของชิ้นงานจะยังคงยุบตัวซึ่งต้องใช้แม่พิมพ์ วงจรการพัฒนาแม่พิมพ์นั้นยาวนาน ต้นทุนสูง และระดับความยืดหยุ่นไม่สูงพอ

การตัดด้วยเปลวไฟซึ่งเป็นวิธีการตัดแบบดั้งเดิมแบบดั้งเดิม เคยมีการลงทุนต่ำและข้อกำหนดด้านคุณภาพการประมวลผลต่ำ หากความต้องการสูงเกินไปก็สามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มกระบวนการแปรรูปทางกลซึ่งมีปริมาณมากในท้องตลาด ปัจจุบันใช้สำหรับตัดแผ่นเหล็กหนาเกิน 40 มม. เป็นหลัก ข้อเสียของมันคือการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนมากเกินไประหว่างการตัด แผลกว้างเกินไป สิ้นเปลืองวัสดุ ความเร็วในการประมวลผลช้า และเหมาะสำหรับการตัดเฉือนหยาบเท่านั้น

การตัดด้วยน้ำแรงดันสูงคือการใช้เครื่องฉีดน้ำความเร็วสูงผสมกับทรายเพชรในการตัดแผ่น แทบไม่มีข้อจำกัดด้านวัสดุ และความหนาของการตัดเกือบเกิน 100 มม. นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับวัสดุที่มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวระหว่างการตัดด้วยความร้อน เช่น เซรามิกและแก้ว สามารถตัดได้ และวัสดุต่างๆ เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียมที่มีการสะท้อนแสงด้วยเลเซอร์สูงสามารถตัดได้ด้วยเครื่องฉีดน้ำ แต่การตัดด้วยเลเซอร์มีอุปสรรคสำคัญ ข้อเสียของการตัดน้ำคือความเร็วในการประมวลผลช้าเกินไป สกปรกเกินไป ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และวัสดุสิ้นเปลืองก็สูงเช่นกัน

การตัดด้วยพลาสมาและการตัดด้วยพลาสมาแบบละเอียดนั้นคล้ายกับการตัดด้วยเปลวไฟ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนนั้นใหญ่เกินไป แต่ความแม่นยำนั้นสูงกว่าการตัดด้วยเปลวไฟมาก ความเร็วยังมีลำดับความสำคัญก้าวกระโดด กลายเป็นกำลังหลักในการประมวลผลจาน ขีดจำกัดความแม่นยำในการตัดจริงของเครื่องตัดพลาสม่าละเอียด CNC ชั้นนำภายในประเทศได้มาถึงขีดจำกัดล่างของการตัดด้วยเลเซอร์แล้ว และความเร็วในการตัดของแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนขนาด 22 มม. สูงถึง 2 เมตรต่อนาที หน้าตัดเรียบและแบนมีความลาดเอียงที่ดีที่สุด ควบคุมอุณหภูมิภายใน 1.5 องศา ข้อเสียคือการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนมีขนาดใหญ่เกินไปและความลาดเอียงมีมากเมื่อตัดแผ่นเหล็กบาง ในสถานการณ์ที่ต้องการความแม่นยำและวัสดุสิ้นเปลืองมีราคาค่อนข้างแพง จะไม่มีกำลัง

การประมวลผลด้วยเลเซอร์มีลักษณะดังต่อไปนี้:

1. ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์สูง และอุณหภูมิของวัสดุจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ละลายหรือกลายเป็นไอหลังจากดูดซับเลเซอร์ แม้แต่วัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูง ความแข็งสูง และความเปราะบางก็สามารถแปรรูปด้วยเลเซอร์ได้

2. ไม่มีการสัมผัสกันระหว่างหัวเลเซอร์กับชิ้นงาน และไม่มีปัญหาเรื่องการสึกหรอของเครื่องมือ

3. ชิ้นงานไม่ได้รับผลกระทบจากแรงของการตัดเฉือน

4. เส้นผ่านศูนย์กลางของจุดลำแสงเลเซอร์อาจมีขนาดเล็กเพียงไมโครเมตร และเวลาดำเนินการอาจสั้นเพียงนาโนวินาทีและพิโควินาที ในขณะเดียวกัน กำลังเอาต์พุตที่ต่อเนื่องของเลเซอร์กำลังสูงสามารถไปถึงระดับกิโลวัตต์ถึงหลายหมื่นวัตต์ ดังนั้นเลเซอร์จึงเหมาะสำหรับการประมวลผลระดับไมโครที่มีความแม่นยำ และสำหรับการแปรรูปโลหะแผ่นขนาดใหญ่ด้วย

5. ลำแสงเลเซอร์ควบคุมง่าย เมื่อรวมกับเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ เทคโนโลยีการวัดที่มีความแม่นยำ และคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้ได้ระบบอัตโนมัติและความแม่นยำสูงในการประมวลผล

การตัดด้วยเลเซอร์เป็นการปฏิวัติทางเทคโนโลยีในการแปรรูปโลหะแผ่นและเป็น "ศูนย์เครื่องจักรกล" ในการแปรรูปโลหะแผ่น การตัดด้วยเลเซอร์มีความยืดหยุ่นสูง ความเร็วในการตัดที่รวดเร็ว ประสิทธิภาพการผลิตสูง และวงจรการผลิตผลิตภัณฑ์ที่สั้น ซึ่งได้รับชัยชนะในตลาดที่กว้างขวางสำหรับลูกค้า การตัดด้วยเลเซอร์ไม่มีแรงตัดและไม่ทำให้เสียรูปในระหว่างการประมวลผล เครื่องมือไม่สึกหรอ ปรับเปลี่ยนวัสดุได้ดี ทั้งชิ้นส่วนที่เรียบง่ายและซับซ้อนสามารถตัดด้วยเลเซอร์เพื่อการสร้างต้นแบบที่รวดเร็วอย่างแม่นยำ ตะเข็บตัดแคบ คุณภาพการตัดดี ระดับของระบบอัตโนมัติสูง ใช้งานง่าย ความเข้มแรงงานต่ำ และไม่มีมลพิษ สามารถบรรลุการตัดและจัดวางวัสดุอัตโนมัติ ปรับปรุงการใช้วัสดุ ลดต้นทุนการผลิต และมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดี เทคโนโลยีนี้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน