ภาพรวมของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์
ประวัติโดยย่อ
การตัดด้วยเลเซอร์ทำงานอย่างไร
การตัดด้วยเลเซอร์เกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีกำลังสูงและโฟกัสเพื่อหลอม เผา หรือทำให้วัสดุระเหยในรูปแบบที่แม่นยำ โดยทั่วไปกระบวนการนี้ประกอบด้วย:
- การสร้างเลเซอร์: แหล่งกำเนิดเลเซอร์ (CO2, ไฟเบอร์หรือ Nd:YAG) จะสร้างลำแสงพลังงานสูง
- การส่งลำแสง: ลำแสงจะถูกส่งไปยังหัวตัดโดยใช้กระจกหรือสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก
- การโฟกัส: เลนส์หรือกระจกจะโฟกัสลำแสงให้ไปที่จุดละเอียด ทำให้ความเข้มของแสงเพิ่มขึ้น
- การโต้ตอบกับวัสดุ: ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสจะโต้ตอบกับวัสดุ โดยตัดผ่านวัสดุด้วยการหลอมละลายหรือระเหย โดยมักมีก๊าซ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรืออากาศมาช่วยด้วย
- การควบคุมการเคลื่อนไหว: ระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะนำทางหัวเลเซอร์หรือวัสดุเพื่อสร้างรูปทรงและการออกแบบที่ซับซ้อน
ข้อดีของการตัดด้วยเลเซอร์
การตัดด้วยเลเซอร์มีความโดดเด่นในเรื่องประโยชน์มากมาย ทำให้กลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมของผู้ผลิตทั่วโลก:
- ความแม่นยำและความถูกต้อง: การตัดด้วยเลเซอร์มีค่าความคลาดเคลื่อนเพียง ±0.1 มม. จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบที่ซับซ้อน
- ความอเนกประสงค์: สามารถตัดวัสดุได้หลากหลายชนิด รวมถึงโลหะ พลาสติก ไม้ และวัสดุผสม
- ประสิทธิภาพสูง: ความเร็วในการประมวลผลที่รวดเร็วและลดการสูญเสียวัสดุช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
- ขอบที่สะอาด: ความร้อนที่โฟกัสช่วยลดการเกิดเสี้ยนและความจำเป็นในการประมวลผลหลังการแปรรูป
- กระบวนการแบบไม่ต้องสัมผัส: ไม่มีการใช้แรงกลกับวัสดุ ทำให้ยังคงความสมบูรณ์ของวัสดุไว้
- รองรับระบบอัตโนมัติ: รวมเข้ากับระบบ CNC ได้อย่างง่ายดายเพื่อผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้และสม่ำเสมอ
- การบำรุงรักษาขั้นต่ำ: เครื่องกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์โดยเฉพาะมีอายุการใช้งานยาวนานพร้อมความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ
การจำแนกประเภทของเครื่องตัดเลเซอร์
อ้างอิงจากแหล่งเลเซอร์
เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์
หลักการทำงาน:
- เลเซอร์ไฟเบอร์ใช้ใยแก้วนำแสงที่เจือด้วยธาตุหายาก เช่น อิตเทอร์เบียม เพื่อขยายแสง
- ลำแสงเลเซอร์ถูกสร้างและส่งโดยตรงผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้กระจกและเลนส์ที่ซับซ้อน
- ลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นซึ่งทำงานที่ความยาวคลื่นประมาณ 1.06 ไมโครเมตร ให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงที่เหมาะสำหรับการตัดโลหะ
การใช้งาน:
- การแปรรูปโลหะ: สแตนเลส, เหล็กกล้าคาร์บอน, อลูมิเนียม, ทองเหลือง, ทองแดงและไทเทเนียม
- อุตสาหกรรมความแม่นยำ: การบินและอวกาศ อุปกรณ์การแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องประดับ
- การผลิตความเร็วสูง: การผลิตยานยนต์และเครื่องจักรกลหนัก
ข้อดี:
- ความเร็วในการตัดสูง: การประมวลผลเร็วกว่าเลเซอร์ CO2 โดยเฉพาะสำหรับโลหะ
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ใช้พลังงานน้อยลงอย่างมาก จึงช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน
- การบำรุงรักษาต่ำ: มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพียงไม่กี่ชิ้นและไม่จำเป็นต้องปรับตำแหน่งกระจก
- การออกแบบที่กะทัดรัด: ขนาดเล็กกว่าเมื่อเทียบกับระบบ CO2
- ความทนทาน: อายุการใช้งานยาวนานขึ้น โดยมักจะเกิน 100,000 ชั่วโมง
ข้อเสีย:
- ต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น: การลงทุนล่วงหน้าจำนวนมาก
- การใช้งานกับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะอย่างจำกัด: ไม่มีประสิทธิภาพในการตัดวัสดุ เช่น ไม้ แก้ว และอะคริลิก
- ความท้าทายของวัสดุสะท้อนแสง: การตัดโลหะสะท้อนแสง เช่น ทองแดง ต้องมีการกำหนดค่าพิเศษ
เครื่องตัดเลเซอร์ CO2
หลักการทำงาน:
- เลเซอร์ CO2 สร้างลำแสงเลเซอร์ด้วยการกระตุ้นไฟฟ้าต่อส่วนผสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และฮีเลียม
- เลเซอร์จะปล่อยแสงอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่น 10.6 ไมโครเมตร ซึ่งจะถูกส่งผ่านระบบกระจกและเลนส์ไปยังพื้นผิวการตัด
- ความร้อนอันรุนแรงที่เกิดขึ้นจะละลาย เผา หรือระเหยวัสดุจนเกิดการตัดที่สะอาดและแม่นยำ
ข้อดี:
- วัสดุหลากหลาย: โดดเด่นในการตัดและแกะสลักวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
- ขอบเรียบและสะอาด แทบไม่ต้องดำเนินการหลังการแต่งเลย
- เทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว: เชื่อถือได้ พร้อมด้วยการสนับสนุนและทรัพยากรอุตสาหกรรมที่ครอบคลุม
- ต้นทุนต่ำกว่า: การลงทุนเริ่มต้นต่ำกว่าระบบเลเซอร์ขั้นสูงอื่นๆ
ข้อเสีย:
- การตัดโลหะที่จำกัด: ไม่มีประสิทธิภาพในการตัดโลหะที่มีความหนาหรือสะท้อนแสง
- การบำรุงรักษาอย่างเข้มข้น: ต้องทำความสะอาด ปรับระดับกระจก และเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลืองเป็นประจำ
- ใช้พลังงานมาก: มีประสิทธิภาพน้อยกว่าเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ไฟเบอร์เลเซอร์
- ความเร็วในการตัดที่ช้ากว่า: ไม่สามารถเทียบได้กับความสามารถความเร็วสูงของเลเซอร์ไฟเบอร์
เครื่องตัดเลเซอร์ Nd:YAG
หลักการทำงาน:
- เลเซอร์ Nd:YAG ใช้แท่งคริสตัลที่เจือด้วยไอออนนีโอไดเมียมเป็นตัวกลางในการขยาย
- การขยายแสงเกิดขึ้นภายในคริสตัล ทำให้เกิดลำแสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 1.064 ไมโครเมตร
- ลำแสงสามารถปล่อยออกมาได้ทั้งแบบคลื่นต่อเนื่องหรือแบบพัลส์ ซึ่งมีความยืดหยุ่นสำหรับการใช้งานต่างๆ
การใช้งาน:
- การตัดที่แม่นยำสูง: การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ และเครื่องประดับ
- การแปรรูปโลหะ: การตัดและเชื่อมเหล็ก อลูมิเนียม และโลหะอื่นๆ
- การผลิตไมโครแมชชีนนิ่ง: การสร้างชิ้นส่วนขนาดเล็กและซับซ้อน
ข้อดี:
- กำลังไฟฟ้าสูงสุด: เหมาะสำหรับงานรายละเอียดและการตัดวัสดุหนา
- ความอเนกประสงค์: มีประสิทธิภาพในการตัด เชื่อม และเจาะ
- การออกแบบที่กะทัดรัด: เหมาะสำหรับการผลิตขนาดเล็กและความแม่นยำสูง
- โหมดพัลส์: ลดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ช่วยรักษาคุณสมบัติของวัสดุ
ข้อเสีย:
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ: ใช้พลังงานมากกว่าเมื่อเทียบกับเลเซอร์ไฟเบอร์
- ต้นทุนการบำรุงรักษาสูง: ต้องเปลี่ยนหลอดแฟลชบ่อยครั้งและทำการระบายความร้อนอย่างระมัดระวัง
- อายุการใช้งานจำกัด: อายุการใช้งานสั้นกว่าเมื่อเทียบกับเลเซอร์ไฟเบอร์
ตามวัสดุที่จะตัด
เครื่องตัดเลเซอร์โลหะ
คุณสมบัติ:
- ติดตั้งด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์สำหรับตัดโลหะที่มีความหนาต่างกัน
- ก๊าซช่วยเหลือ (เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน) ช่วยเพิ่มความเร็วในการตัดและคุณภาพของคมตัด
การใช้งาน:
- โลหะบางและหนา: เหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส อลูมิเนียม ทองเหลือง และไททาเนียม
- รูปทรงที่ซับซ้อน: ส่วนประกอบสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ อวกาศ และการก่อสร้าง
ข้อดี:
- ความแม่นยำสูงโดยมีการสูญเสียวัสดุขั้นต่ำ
- สามารถตัดโลหะสะท้อนแสงและไม่สะท้อนแสงได้
ข้อเสีย:
- ต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาที่สูงขึ้น
- จำเป็นต้องมีความเชี่ยวชาญในการตั้งค่าพารามิเตอร์สำหรับวัสดุที่ซับซ้อน
เครื่องตัดเลเซอร์ที่ไม่ใช่โลหะ
คุณสมบัติ:
- พารามิเตอร์การตัดปรับได้สำหรับวัสดุละเอียดอ่อน
- เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องไวต่อความร้อน
การใช้งาน:
- วัสดุอินทรีย์: ไม้ อะคริลิค สิ่งทอ หนัง และกระดาษ
- การแกะสลัก: การออกแบบทางศิลปะบนเซรามิก พลาสติก และแก้ว
ข้อดี:
- ตัดได้สะอาดและแม่นยำพร้อมความเสียหายน้อยที่สุด
- เหมาะสำหรับการใช้งานด้านศิลปะและการตกแต่ง
ข้อเสีย:
- ไม่สามารถตัดโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ต้องมีการบำรุงรักษาบ่อยครั้งเพื่อให้มีประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ
ตามการใช้งาน
เครื่องตัดเลเซอร์อุตสาหกรรม
การใช้งาน:
- การผลิตจำนวนมากชิ้นส่วนโลหะและส่วนประกอบเครื่องจักร
- การตัดชิ้นงานขนาดใหญ่และซับซ้อนด้วยความแม่นยำสูง
ข้อดี:
- ปริมาณงานสูงและความสามารถในการทำซ้ำ
- สามารถรองรับงานหนักได้
ข้อเสีย:
- ค่าใช้จ่ายสูงและใช้พื้นที่มาก
- ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะและการบำรุงรักษาขั้นสูง
เครื่องตัดเลเซอร์สำหรับนักเล่นอดิเรก/เดสก์ท็อป
การใช้งาน:
- การสร้างต้นแบบ การประดิษฐ์ และการแกะสลัก
- การตัดโลหะขนาดเล็ก เช่น ไม้ อะคริลิค และกระดาษ
ข้อดี:
- ใช้งานและพกพาสะดวก
- คุ้มค่าสำหรับธุรกิจขนาดเล็กและบุคคลทั่วไป
ข้อเสีย:
- พลังและฟังก์ชันมีจำกัด
- ไม่เหมาะสำหรับงานหนักหรืองานที่มีปริมาณมาก
ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน
เครื่องตัดเลเซอร์ 2 มิติ
ทำงานบนแกน 2 แกน (X และ Y) เหมาะสำหรับการตัดวัสดุแบน เช่น แผ่นโลหะ ไม้ และสิ่งทอ
- การใช้งาน: การผลิตแผ่นโลหะ ป้าย และแผงตกแต่ง
เครื่องตัดเลเซอร์ 3 มิติ
ระบบการเคลื่อนไหวหลายแกนช่วยให้สามารถตัดรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนบนพื้นผิวสามมิติได้
- การใช้งาน: ชิ้นส่วนยานยนต์ แผ่นโลหะขึ้นรูป และส่วนประกอบอากาศยาน
เครื่องตัดเลเซอร์ 5 แกน
เครื่องจักรขั้นสูงที่ให้ความยืดหยุ่นในการตัดในมุมต่างๆ และสร้างรูปทรงที่ซับซ้อน
- การใช้งาน: ใบพัดกังหัน, ชิ้นส่วนทางการแพทย์ และชิ้นส่วนการบินและอวกาศที่มีความแม่นยำสูง
ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
เหมาะสำหรับการตัดแผ่นแบนของวัสดุ เช่น โลหะ อะคริลิก หรือไม้
- การใช้งาน: แผง, ผนังด้านหน้า และส่วนประกอบแบบแบน
ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวัสดุรูปทรงท่อ เช่น ท่อกลม ท่อเหลี่ยม และท่อสี่เหลี่ยม
- การใช้งาน: โครงเฟอร์นิเจอร์ ท่อยานยนต์ และส่วนรองรับโครงสร้าง
รวมทั้งฟังก์ชันทั้งการตัดแผ่นแบนและท่อ ทำให้มีความอเนกประสงค์สูง
- การใช้งาน: งานการผลิตแบบผสมผสานที่เกี่ยวข้องกับวัสดุทั้งแบบแบนและแบบท่อ
ปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องตัดเลเซอร์
ความเข้ากันได้ของวัสดุ
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- การตัดโลหะ: เลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะสำหรับการตัดโลหะ เช่น สแตนเลส อลูมิเนียม ทองเหลือง และทองแดง เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานและประสิทธิภาพสูง
- วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ: เลเซอร์ CO2 เหมาะสำหรับการ ตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น ไม้ อะคริลิก สิ่งทอ และแก้ว
- ความหนาของวัสดุ: ตรวจสอบความหนาสูงสุดของการตัดที่เครื่องจักรสามารถรองรับได้ เนื่องจากแหล่งเลเซอร์และระดับพลังงานที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อช่วงของวัสดุที่สามารถประมวลผลได้
- ความไวต่อความร้อน: ช่วยให้เครื่องจักรลดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนสำหรับวัสดุที่มีแนวโน้มจะบิดงอหรือเสียหาย
ข้อกำหนดด้านพลังงาน
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- ความหนาของวัสดุ: สำหรับการตัดโลหะที่มีความหนา จำเป็นต้องใช้เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง (เช่น 6 กิโลวัตต์หรือมากกว่า) ในขณะที่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่า (เช่น 1-2 กิโลวัตต์) ก็เพียงพอสำหรับวัสดุที่บางกว่า
- ความเร็วในการตัดเมื่อเทียบกับพลังงาน: พลังงานที่สูงขึ้นไม่เพียงแต่ช่วยให้ตัดได้หนาขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความเร็วในการตัดอีกด้วย ทำให้เหมาะกับการผลิตปริมาณมาก
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: พิจารณาการใช้พลังงานในการทำงานเพื่อจัดการต้นทุนพลังงาน โดยทั่วไปเลเซอร์ไฟเบอร์จะมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่าเลเซอร์ CO2
ข้อกำหนดความเร็วในการตัด
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- วัสดุและความหนา: ความเร็วในการตัดจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับวัสดุและความหนา ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถตัดโลหะบางได้เร็วกว่าเลเซอร์ CO2
- ปริมาณการผลิต: เครื่องจักรความเร็วสูงมีความจำเป็นสำหรับธุรกิจที่มีความต้องการการผลิตในปริมาณมาก
- ข้อเสีย: การตัดความเร็วสูงอาจส่งผลต่อคุณภาพของคมตัด ดังนั้น ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องจักรตอบสนองทั้งความเร็วและคุณภาพที่คาดหวัง
ข้อกำหนดด้านความแม่นยำและความถูกต้อง
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- ระดับความคลาดเคลื่อน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องจักรสามารถตอบสนองความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง ±0.1 มม. ถึง ±0.05 มม. ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
- คุณภาพลำแสง: คุณภาพลำแสงสูงช่วยให้ตัดได้สะอาดขึ้นและลดความจำเป็นในการประมวลผลหลังการฉาย
- ระบบการเคลื่อนไหว: เครื่องจักรที่มีระบบการเคลื่อนไหวขั้นสูงและไกด์เชิงเส้นให้ความแม่นยำที่ดีกว่าและการตัดที่ราบรื่นกว่า
ต้นทุนการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- วัสดุสิ้นเปลือง: เลเซอร์ CO2 ต้องเปลี่ยนกระจกและเลนส์บ่อยกว่า ในขณะที่เลเซอร์ไฟเบอร์จะมีชิ้นส่วนสิ้นเปลืองน้อยกว่า
- ต้นทุนด้านพลังงาน: เลเซอร์ไฟเบอร์ใช้พลังงานน้อยกว่าเลเซอร์ CO2 ทำให้ค่าไฟลดลง
- ระยะเวลาการหยุดทำงาน: มองหาเครื่องจักรที่มีข้อกำหนดการบำรุงรักษาน้อยที่สุดเพื่อลดระยะเวลาการหยุดทำงานและรับรองผลผลิตที่สม่ำเสมอ
- ระบบระบายความร้อน: ตรวจสอบว่าเครื่องจักรจำเป็นต้องใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหรืออากาศ เนื่องจากอาจส่งผลต่อต้นทุนการดำเนินงานได้
ซอฟต์แวร์และระบบควบคุม
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- ความสะดวกในการใช้งาน: มองหาเครื่องจักรที่มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายซึ่งช่วยให้การตั้งค่าและการใช้งานเป็นเรื่องง่าย
- ซอฟต์แวร์จัดวางแบบซ้อน: ซอฟต์แวร์จัดวางแบบซ้อนขั้นสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุและลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุด
- การบูรณาการ: รับประกันความเข้ากันได้กับระบบ CAD/CAM ที่มีอยู่และความสามารถในการจัดการกับการออกแบบที่ซับซ้อน
- คุณลักษณะระบบอัตโนมัติ: เครื่องจักรที่มีคุณสมบัติการโหลด การขนถ่าย และการตรวจสอบอัตโนมัติช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในขั้นตอนการทำงาน
การสนับสนุนและบริการ
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง:
- ชื่อเสียงของผู้ผลิต: ทำงานร่วมกับผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง เช่น แอคเทค เลเซอร์ ที่นำเสนอเครื่องจักรคุณภาพสูงและการสนับสนุนที่ครอบคลุม
- การสนับสนุนด้านเทคนิค: รับประกันการเข้าถึงความช่วยเหลือด้านเทคนิคตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิตที่สำคัญ
- การฝึกอบรมและการติดตั้ง: มองหาผู้ผลิตที่ให้การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานและบริการติดตั้งเครื่องจักร
- ความพร้อมของชิ้นส่วนอะไหล่: ตรวจสอบความพร้อมของชิ้นส่วนอะไหล่และเวลาในการจัดส่งเพื่อลดระยะเวลาการหยุดทำงานให้น้อยที่สุด
สรุป
รับโซลูชันการตัดด้วยเลเซอร์
- [email protected]
- [email protected]
- +86-19963414011
- หมายเลข 3 โซน A เขตอุตสาหกรรม Luzhen เมือง Yucheng มณฑลซานตง