คำแนะนำเกี่ยวกับพลังการตัดเลเซอร์

การตัดด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนและแม่นยำสูงซึ่งใช้พลังงานที่มุ่งเน้นของลำแสงเลเซอร์เพื่อตัดผ่านวัสดุต่าง ๆ มันได้กลายเป็นวิธีที่ต้องการสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ตั้งแต่การตัดโลหะไปจนถึงวัสดุการผลิตเช่นไม้พลาสติกและแม้แต่อาหาร หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดของกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์คือการทำความเข้าใจบทบาทของพลังการตัดเลเซอร์และผลกระทบต่อคุณภาพการตัดความเร็วและความเข้ากันได้ของวัสดุ คู่มือนี้นำเสนอสิ่งที่กำลังตัดเลเซอร์มีผลต่อกระบวนการตัดและการพิจารณาสำหรับการตั้งค่าระดับพลังงานที่ถูกต้อง

พลังการตัดเลเซอร์คืออะไร?

พลังงานการตัดด้วยเลเซอร์หมายถึงปริมาณพลังงานที่ลำแสงเลเซอร์ส่งไปยังวัสดุในระหว่างกระบวนการตัด พลังงานนี้มักจะวัดในวัตต์ (W) และมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพและคุณภาพของการตัด พลังการตัดด้วยเลเซอร์สามารถควบคุมได้โดยการปรับวัตต์ของเลเซอร์ซึ่งมีผลโดยตรงต่อความร้อนที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์ความสามารถในการละลายระเหยหรือเผาไหม้ผ่านวัสดุและความเร็วในการตัด

กำลังตัดเลเซอร์สร้างขึ้นได้อย่างไร?

กำลังตัดเลเซอร์ถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งเลเซอร์เช่นเลเซอร์ CO2 หรือก ไฟเบอร์เลเซอร์ ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นสื่อกลาง (ก๊าซหรือไฟเบอร์) เพื่อผลิตลำแสงเลเซอร์ แสงเลเซอร์ที่ผลิตจะเน้นผ่านเลนส์และนำไปยังวัสดุที่จะตัด ความเข้มของลำแสงเลเซอร์ถูกกำหนดโดยปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ส่งไปยังเลเซอร์และนี่คือปัจจัยสำคัญที่ควบคุมกำลังการตัดเลเซอร์

พลังของลำแสงเลเซอร์สามารถปรับได้ผ่านวิธีการที่หลากหลายรวมถึงการปรับการตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟหรือเปลี่ยนเลนส์ที่ใช้เพื่อโฟกัสลำแสง สำหรับวัสดุที่แตกต่างกันโดยทั่วไประดับพลังงานที่สูงขึ้นนั้นจำเป็นสำหรับวัสดุที่หนาขึ้นและหนาแน่นกว่าในขณะที่พลังงานที่ต่ำกว่านั้นเพียงพอสำหรับวัสดุที่บางกว่าหรือนุ่มกว่า

พลังงานเลเซอร์มีผลต่อกระบวนการตัดอย่างไร

พลังงานเลเซอร์ส่งผลกระทบต่อกระบวนการตัดอย่างมีนัยสำคัญโดยมีอิทธิพลหลายประการเช่นคุณภาพการตัดความเร็วและความเข้ากันได้ของวัสดุ มันส่งผลโดยตรงต่อการที่เลเซอร์ตัดผ่านวัสดุการใช้ความร้อนเท่าใดและประสิทธิภาพของกระบวนการ นี่คือวิธีที่ระดับพลังงานเลเซอร์ที่แตกต่างกันส่งผลกระทบต่อการตัด:

การลดผลกระทบต่อพลังงานเลเซอร์ต่ำอย่างไร?

เมื่อพลังงานเลเซอร์ต่ำเกินไปลำแสงเลเซอร์อาจมีพลังงานไม่เพียงพอที่จะตัดผ่านวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นผลให้วัสดุอาจถูกตัดบางส่วนหรือการตัดอาจช้าไม่สม่ำเสมอหรือไม่สมบูรณ์ การตั้งค่าพลังงานต่ำอาจนำไปสู่การเผาไหม้ของวัสดุที่มากเกินไป (พื้นผิวกลายเป็นไฟไหม้เกรียมหรือมืด) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุเช่นไม้หรือกระดาษ นอกจากนี้พลังงานต่ำอาจทำให้วัสดุถูกเจาะได้ไม่ดีนำไปสู่ความเสียหายจากความร้อนรอบขอบตัดซึ่งสามารถลดคุณภาพโดยรวมของการตัด

การลดผลกระทบต่อพลังงานเลเซอร์สูงอย่างไร?

ในทางกลับกันเมื่อพลังงานเลเซอร์สูงเกินไปลำแสงเลเซอร์อาจใช้ความร้อนมากเกินไปกับวัสดุทำให้เกิดความเสียหายทางความร้อนมากเกินไปเช่นการแปรปรวนหรือการเผาไหม้ โดยทั่วไปแล้วการตั้งค่าพลังงานสูงนั้นจำเป็นสำหรับการตัดวัสดุที่หนาขึ้นหรือหนาแน่นขึ้น แต่อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์บนวัสดุทินเนอร์ ตัวอย่างเช่นระดับพลังงานสูงอาจทำให้เกิดการมากเกินไปซึ่งเลเซอร์แทรกซึมเข้าไปในวัสดุที่ลึกเกินไปทำให้เกิดการตัดที่ผิดปกติหรือกว้างเกินไป

วัตต์เลเซอร์

วัตต์ของเลเซอร์กำหนดว่าลำแสงเลเซอร์ผลิตพลังงานเท่าใด Wattages เลเซอร์ทั่วไปมีตั้งแต่ 100W ถึง 5000W โดยมีวัตต์สูงกว่าที่ใช้สำหรับการตัดวัสดุที่หนาและเข้มข้นขึ้นเช่นเหล็กไทเทเนียมและอลูมิเนียม วัตต์ที่เลือกขึ้นอยู่กับวัสดุและความหนาของวัสดุที่ถูกตัด ตัวอย่างเช่นเลเซอร์ 100W อาจเพียงพอสำหรับการตัดแผ่นพลาสติกหรือผ้าบาง ๆ ในขณะที่เลเซอร์ 2000W หรือ 4000W ใช้สำหรับการตัดโลหะและวัสดุหนักอื่น ๆ

โฟกัสลำแสงเลเซอร์

จุดสนใจของลำแสงเลเซอร์เป็นอีกปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อกระบวนการตัด เลนส์โฟกัสกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเลเซอร์ ณ จุดที่มันสัมผัสกับวัสดุ ลำแสงที่มุ่งเน้นสูงให้ความแม่นยำที่ดีขึ้นและการตัดที่สะอาดกว่าในขณะที่ลำแสงที่เน้นน้อยกว่าอาจส่งผลให้การตัดที่เข้มข้นขึ้นด้วยโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมากขึ้น พลังของเลเซอร์จะมีผลต่อการมุ่งเน้นลำแสงเพื่อผลการตัดที่ดีที่สุด

ช่วยเหลือประเภทก๊าซและแรงดัน

ช่วยเหลือก๊าซเช่นออกซิเจนไนโตรเจนหรืออากาศใช้ในการเป่าวัสดุหลอมเหลวในระหว่างการตัด ประเภทของก๊าซช่วยและความดันอาจส่งผลต่อคุณภาพการตัดและความเร็วอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นออกซิเจนมักใช้สำหรับการตัดโลหะเช่นเหล็กเนื่องจากช่วยในการออกซิเดชั่นและเพิ่มความเร็วในการตัด ไนโตรเจนใช้สำหรับการตัดสแตนเลสและอลูมิเนียมเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ความดันของก๊าซช่วยให้แน่ใจว่าวัสดุหลอมเหลวจะถูกลบออกอย่างมีประสิทธิภาพจากการตัดซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาคุณภาพและความเร็ว

การสอบเทียบเครื่องจักร

การสอบเทียบเครื่องเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเลเซอร์ได้รับการจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องและกระบวนการตัดมีความเสถียร การเยื้องศูนย์หรือการสอบเทียบที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่การตัดที่ไม่มีประสิทธิภาพการสึกหรอมากเกินไปบนเครื่องหรือคุณภาพการตัดที่ไม่สอดคล้องกัน การสอบเทียบที่เหมาะสมเกี่ยวข้องกับการปรับการจัดตำแหน่งของหัวเลเซอร์เลนส์โฟกัสและเตียงตัด

คุณภาพของลำแสง (ปัจจัยm²)

คุณภาพของลำแสงมักจะแสดงด้วยปัจจัยM²ซึ่งวัดระดับที่ลำแสงเลเซอร์มุ่งเน้น ปัจจัยM²ที่สูงขึ้นหมายถึงลำแสงที่มุ่งเน้นน้อยกว่าซึ่งอาจไม่ทำงานได้ดีสำหรับการตัดที่แม่นยำ ปัจจัยM²ที่ต่ำกว่าบ่งบอกถึงลำแสงที่มีคุณภาพสูงขึ้นส่งผลให้คุณภาพและความแม่นยำดีขึ้น คุณภาพของลำแสงได้รับอิทธิพลจากพลังและความยาวคลื่นของเลเซอร์และเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเลือกเครื่องที่มีคุณภาพลำแสงที่เหมาะสมสำหรับงานตัดเฉพาะ

รูปแบบการตัด

รูปแบบการตัดเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่สามารถมีอิทธิพลต่อกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ รูปแบบการตัดที่ซับซ้อนที่มีการหมุนที่คมชัดหรือการตัดเล็ก ๆ อาจต้องใช้การตั้งค่าพลังงานที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับการตัดแบบเส้นตรงแบบง่าย การปรับระดับพลังงานอย่างเหมาะสมสำหรับรูปแบบที่แตกต่างกันช่วยให้มั่นใจได้ว่าการตัดที่ราบรื่นและแม่นยำในขณะที่ลดของเสียและปรับปรุงประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพของระบบทำความเย็น

ระบบทำความเย็นที่ได้รับการดูแลเป็นอย่างดีช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องเลเซอร์ทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป ระบบทำความเย็นช่วยควบคุมอุณหภูมิของหัวเลเซอร์และวัสดุที่ถูกตัด ระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาอายุการใช้งานที่ยืนยาวของเครื่องและบรรลุประสิทธิภาพการตัดที่สอดคล้องกัน

การสะท้อนแสงของพื้นผิววัสดุ

การสะท้อนแสงของวัสดุที่ถูกตัดมีผลต่อพลังการตัดเลเซอร์ที่จำเป็น วัสดุที่สะท้อนแสงสูงเช่นทองแดงและอลูมิเนียมมีแนวโน้มที่จะสะท้อนพลังงานเลเซอร์มากขึ้นซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการตัดผ่านพวกเขาอย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกันวัสดุที่สะท้อนแสงต่ำเช่นเหล็กกล้าคาร์บอนดูดซับพลังงานเลเซอร์มากขึ้นทำให้สามารถตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในระดับพลังงานที่ต่ำกว่า

สภาพแวดล้อม

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นอุณหภูมิความชื้นและความดันอากาศอาจส่งผลกระทบต่อกระบวนการตัด ตัวอย่างเช่นความชื้นสูงอาจทำให้เกิดการควบแน่นบนอุปกรณ์เลเซอร์ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อคุณภาพของลำแสง ในทำนองเดียวกันอุณหภูมิสูงอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนการตั้งค่าพลังงานเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน

ความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟ

ความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟของเลเซอร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาประสิทธิภาพการตัดที่สอดคล้องกัน ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าหรือไฟกระชากอาจนำไปสู่ความไม่สอดคล้องกันในพลังงานเลเซอร์ซึ่งอาจส่งผลให้การตัดที่ตื้นเกินไปหรือลึกเกินไป แหล่งจ่ายไฟที่เสถียรช่วยให้มั่นใจได้ว่าเลเซอร์จะรักษากำลังขับที่ถูกต้องตลอดกระบวนการตัด

การตัดคุณภาพเตียง

คุณภาพของเตียงตัดรวมถึงความเรียบและความสะอาดส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการตัด เตียงตัดที่บิดเบี้ยวหรือสกปรกอาจทำให้เลเซอร์ไม่ได้โฟกัสนำไปสู่การตัดที่ไม่สม่ำเสมอ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเตียงอยู่ในระดับและปราศจากเศษซากช่วยให้สามารถตัดเลเซอร์ที่สอดคล้องกันและผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสูง

ทักษะและประสบการณ์ของผู้ประกอบการ

ในที่สุดทักษะและประสบการณ์ของผู้ประกอบการมีบทบาทสำคัญในการกำหนดพลังการตัดเลเซอร์ที่ดีที่สุด ผู้ประกอบการที่มีประสบการณ์สามารถปรับการตั้งค่าตามประเภทของวัสดุความหนาและคุณภาพที่จำเป็นในขณะที่ผู้ประกอบการที่มีประสบการณ์น้อยอาจดิ้นรนเพื่อหาสมดุลที่ดีที่สุดนำไปสู่การไร้ประสิทธิภาพหรือการลดคุณภาพต่ำ

กำลังตัดเลเซอร์และความเร็วในการตัดเลเซอร์เกี่ยวข้องอย่างไร?

กำลังตัดเลเซอร์และความเร็วในการตัดมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดเนื่องจากทั้งสองส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมและผลลัพธ์ของกระบวนการตัด ความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองขึ้นอยู่กับวัสดุที่ถูกตัดและใช้เครื่องเฉพาะ

ความเร็วของความเร็วในการตัดต่ำคืออะไร?

เมื่อความเร็วในการตัดต่ำเกินไปลำแสงเลเซอร์จะใช้เวลามากขึ้นในแต่ละจุดของวัสดุซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนมากเกินไป สิ่งนี้นำไปสู่ความเสียหายทางความร้อนเช่นการเปลี่ยนสีการแปรปรวนหรือแม้แต่การเผาไหม้ของวัสดุ นอกจากนี้ยังสามารถส่งผลให้เวลาในการตัดช้าลงและลดผลผลิตโดยรวม

ความเร็วของความเร็วในการตัดสูงคืออะไร?

ในทางกลับกันการตั้งค่าความเร็วในการตัดสูงเกินไปอาจส่งผลให้พลังงานไม่เพียงพอถูกส่งไปยังวัสดุทำให้เกิดการตัดที่ไม่สมบูรณ์หรือคุณภาพขอบไม่ดี ความเร็วสูงอาจนำไปสู่ความกว้างของ kerf ที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นความกว้างของการตัดซึ่งอาจทำให้เกิดการเยื้องศูนย์หรือผลลัพธ์ที่ไม่แน่นอน

การตั้งค่าพลังงานเลเซอร์ที่แนะนำสำหรับวัสดุที่แตกต่างกันคืออะไร?

วัสดุที่แตกต่างกันต้องการการตั้งค่าพลังงานเลเซอร์ที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การตัดที่ดีที่สุด ด้านล่างนี้เป็นแนวทางทั่วไปสำหรับการตั้งค่าพลังงานเลเซอร์ที่แนะนำสำหรับวัสดุต่าง ๆ :

เหล็กอ่อน (เหล็กกล้าคาร์บอน)

• พลังงาน: 300W - 4000W

• ความหนา: สูงถึง 25 มม.

สแตนเลส

• พลังงาน: 500W - 4000W

• ความหนา: สูงถึง 20 มม.

อลูมิเนียม

• พลังงาน: 1000W - 3000W

• ความหนา: สูงถึง 10 มม.

ทองเหลือง

• พลังงาน: 1000W - 2500W

• ความหนา: สูงถึง 8 มม.

ทองแดง

• พลังงาน: 1500W - 3000W

• ความหนา: สูงถึง 6 มม.

เหล็กชุบสังกะสี

• พลังงาน: 1000W - 3000W

• ความหนา: สูงถึง 10 มม.

ไทเทเนียม

• พลังงาน: 2000W - 4000W

• ความหนา: สูงถึง 6 มม.

โลหะผสมนิกเกิล

• พลังงาน: 1500W - 4000W

• ความหนา: สูงถึง 8 มม.

เงิน

• พลังงาน: 200W–1000W

• ความหนา: สูงถึง 3 มม.

ทอง

• พลังงาน: 200W–500W

• ความหนา: สูงถึง 1 มม.

แพลตตินัม

• พลังงาน: 300W - 1000W

• ความหนา: สูงถึง 2 มม.

สังกะสี

• พลังงาน: 1000W - 3000W

• ความหนา: สูงถึง 5 มม.

ดีบุก

• พลังงาน: 500W - 1500W

• ความหนา: สูงถึง 4 มม.

ตะกั่ว

• พลังงาน: 500W - 1500W

• ความหนา: สูงถึง 3 มม.

ไม่สะดวก

• พลังงาน: 1500W - 5000W

• ความหนา: สูงถึง 12 มม.

อะคริลิค

• พลังงาน: 100W - 500W

• ความหนา: สูงถึง 10 มม.

ไม้

• พลังงาน: 100W - 300W

• ความหนา: สูงถึง 20 มม.

กระดาษและกระดาษแข็ง

• พลังงาน: 100W - 200W

• ความหนา: สูงถึง 10 มม.

หนัง

• พลังงาน: 100W - 200W

• ความหนา: สูงถึง 10 มม.

โฟม

• พลังงาน: 100W - 200W

• ความหนา: สูงถึง 15 มม.

วิธีกำหนดพลังการตัดเลเซอร์ที่เหมาะสม

การเลือกกำลังตัดเลเซอร์ที่เหมาะสมนั้นเกี่ยวข้องกับการพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นความหนาของวัสดุองค์ประกอบและคุณภาพการตัดที่ต้องการ มันเป็นสิ่งสำคัญในการทดสอบการตั้งค่าพลังงานที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดชุดค่าผสมที่ดีที่สุดสำหรับแต่ละประเภทและความหนาของวัสดุ ปัจจัยเช่น เลเซอร์โฟกัส , ช่วยประเภทก๊าซ และ ความเร็วในการตัด ยังต้องนำมาพิจารณาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการตัด

ความหนาแน่นของกำลังการตัดด้วยเลเซอร์คืออะไร?

การตัดด้วยเลเซอร์ ความหนาแน่นของกำลัง หมายถึงความเข้มข้นของพลังงานเลเซอร์ในพื้นที่เฉพาะของวัสดุที่ถูกตัด มันถูกกำหนดโดยการหารพลังงานเลเซอร์ด้วยขนาดจุดของลำแสง ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นส่งผลให้เกิดการให้ความร้อนที่รุนแรงมากขึ้นซึ่งเหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่หนักขึ้นและหนาขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่าเหมาะสำหรับวัสดุทินเนอร์หรือนุ่มกว่า

เครื่องตัดเลเซอร์ใช้พลังงานเท่าไหร่?

การใช้พลังงานของเครื่องตัดเลเซอร์ขึ้นอยู่กับวัตต์และเวลาในการปฏิบัติงาน เครื่องวัตต์ที่สูงขึ้นมักจะใช้พลังงานมากขึ้นและการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้นเมื่อเครื่องทำงานเต็มกำลัง เครื่องตัดเลเซอร์มักจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่การใช้พลังงานอาจกลายเป็นปัจจัยสำคัญในค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานระยะยาว

บทสรุป

การทำความเข้าใจกับพลังการตัดด้วยเลเซอร์มีความสำคัญต่อการบรรลุการตัดคุณภาพสูงในวัสดุต่าง ๆ การปรับพลังงานเลเซอร์อย่างเหมาะสมตามประเภทของวัสดุความหนาและความเร็วในการตัดทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการตัดนั้นมีประสิทธิภาพประหยัดต้นทุนและแม่นยำ โดยการพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นก๊าซช่วยการสอบเทียบเครื่องและทักษะของผู้ปฏิบัติงานผู้ผลิตสามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการตัดเลเซอร์เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: จะเกิดอะไรขึ้นถ้าฉันใช้พลังงานเลเซอร์มากเกินไป?
ตอบ: พลังงานเลเซอร์ที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปนำไปสู่ความเสียหายของวัสดุขอบตัดที่ไม่ดีและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมากเกินไป

ถาม: ฉันสามารถใช้พลังงานเลเซอร์เดียวกันสำหรับวัสดุที่แตกต่างกันได้หรือไม่?
ตอบ: ไม่วัสดุที่แตกต่างกันต้องการการตั้งค่าพลังงานเลเซอร์ที่แตกต่างกันตามความหนาการสะท้อนแสงและองค์ประกอบ

ถาม: ฉันจะรู้การตั้งค่าพลังงานที่เหมาะสมสำหรับเครื่องของฉันได้อย่างไร?
ตอบ: การตั้งค่าพลังงานที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับวัสดุที่คุณกำลังตัด ทดสอบการตั้งค่าที่แตกต่างกันบนวัสดุตัวอย่างเพื่อกำหนดพลังงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการในการตัดของคุณ