เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ - ทำงานอย่างไร

เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ - มันทำงานอย่างไร?

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากการพัฒนาและความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีไฟเบอร์เลเซอร์ การแปลงพลังงานของการตัดด้วยไฟเบอร์ออปติกจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นกัน วิธีการตัดนี้ให้ประโยชน์กับวิธีการตัดอื่นๆ ที่ไม่สามารถหาได้ การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์สามารถแปรรูปแผ่นโลหะได้เร็วกว่าและถูกกว่าเทคโนโลยีการตัดแบบอื่นๆ ให้ความเร็วและความแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตโลหะ
ตัดไฟเบอร์เลเซอร์ ฟังดูซับซ้อนมาก แต่การใช้งานจริงนั้นไม่ซับซ้อน แล้วมันทำงานอย่างไรอ่านและทำความเข้าใจหลักการทำงานและข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องตัดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงต่อไป

ความหมายของการตัดด้วยเลเซอร์ใยแก้วนำแสง

การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ใช้เลเซอร์แข็งในการหลอมและเจาะโลหะ จึงทำให้ได้การตัดที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ สื่อเลเซอร์ของเทคโนโลยีนี้คือใยแก้วนำแสง ไม่ใช่ก๊าซหรือคริสตัล ดังนั้นไฟเบอร์เลเซอร์จึงถูกตัด เลเซอร์เป็นแสงที่มีความเข้มข้น และใยแก้วนำแสงเป็น "ตัวกลางอัตราขยายแบบแอคทีฟ" ที่สามารถยกระดับเลเซอร์ให้อยู่ในสถานะพลังงานที่สูงขึ้น
การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์เป็นวิธีการตัดด้วยความร้อนโดยอาศัยลำแสงเลเซอร์กำลังสูงที่โฟกัสเป็นแหล่งความร้อนหลัก เครื่องกำเนิดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงใช้ส่วนประกอบใยแก้วนำแสงกำลังสูงเพื่อส่งลำแสงที่แรง ลำแสงเลเซอร์จะโฟกัสไปที่พื้นที่ และวัสดุจะละลายและระเหยอย่างรวดเร็ว เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดวัสดุที่มีความหนาต่างกันได้เกือบทั้งหมด ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันของอุปกรณ์

เครื่องกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์ทำงานอย่างไร?

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์คือเครื่องกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติก และเครื่องกำเนิดเลเซอร์ประกอบด้วยตัวกลางอัตราขยาย ช่องเรโซแนนซ์แบบออปติคัล และแหล่งปั๊ม
ช่องเรโซแนนซ์แสงประกอบด้วยตัวสะท้อนแสงสองตัว โดยจะสะท้อนลำแสงเลเซอร์ไปมาผ่านตัวกลางขยาย ขยายพลังงานเลเซอร์ และส่งไปยังหัวตัดที่ควบคุมโดย CNC เพื่อขับเคลื่อนหัวตัดเพื่อตัดแผ่นโลหะที่มีความหนาต่างกัน ต่อไปนี้คือวิธีใช้แต่ละส่วนประกอบในการดำเนินการนี้:

แสงที่ผลิตในเลเซอร์ไดโอด

เลเซอร์ไดโอดจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นโฟตอน (หรือแสง) แล้วปั๊มเข้าไปในสายไฟเบอร์ ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่า "แหล่งปั๊ม" ในการสร้างแสง ไดโอดใช้สารกึ่งตัวนำสองตัวที่มีประจุไฟฟ้าต่างกัน:

ตัวแรกที่นำไฟฟ้าบวก หมายความว่า ต้องการไฟฟ้าเพิ่ม
ตัวที่สองที่มีกำลังเป็นลบ ซึ่งหมายถึงมีอิเล็กตรอนเพิ่มหรือมีอิเล็กตรอนอิสระ

เมื่อประจุบวกและประจุลบมาบรรจบกัน พวกมันจะพยายามรวมเข้าด้วยกัน แต่การจะทำเช่นนี้ได้ จะต้องปล่อยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อิสระออกมาในรูปของโฟตอน เมื่อกระแสไหลผ่านเซมิคอนดักเตอร์ จำนวนโฟตอนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แสงที่สร้างขึ้นจะถูกสูบเข้าไปในสายไฟเบอร์และจะใช้ในการผลิตลำแสงเลเซอร์

ไฟปั๊มถูกนำทางในสายไฟเบอร์

ในธรรมชาติ แสงจะกระจายไปทุกทิศทาง ในการโฟกัสแสงในทิศทางเดียวและรับลำแสงเลเซอร์ สายเคเบิลใยแก้วใช้องค์ประกอบพื้นฐานสองส่วน ได้แก่ แกนใยแก้วนำแสงและชั้นถุง

แกนใยแก้วนำแสงเป็นที่ที่แสงกระจาย ทำจากแก้วควอทซ์และเป็นเพียงส่วนเดียวของสายเคเบิลที่มีธาตุแรร์เอิร์ธ
ชั้นถุงเป็นวัสดุสำหรับห่อหุ้มแกนเส้นใย เมื่อแสงถูกยิงไปที่ถุง แสงจะสะท้อนไปยังแกนเส้นใย เนื่องจากชั้นบรรจุภัณฑ์ทำหน้าที่สะท้อนแสงได้เต็มที่

การสะท้อนภายในเกิดขึ้นเนื่องจากดัชนีหักเหของชั้นบรรจุภัณฑ์ต่ำกว่าของแกนกลาง ในธรรมชาติ เรามักจะเห็นผลกระทบที่คล้ายกัน เช่น เมื่อคุณสังเกตวัตถุใต้น้ำ วัตถุเหล่านั้นจะบิดเบี้ยว ซึ่งแม่นยำเพราะเมื่อแสงแพร่กระจายจากอากาศไปยังน้ำ แสงจะพบกับดัชนีหักเหที่ต่างกันและเปลี่ยนทิศทาง สิ่งนี้ยังสามารถใช้ได้กับการส่งผ่านแสงจากแกนกลางไปยังถุง แต่การเปลี่ยนแปลงทิศทางจะสะท้อนกลับ
หากไม่มีถุง แสงจะกระจายและออกจากแกนกลางไปทุกทิศทาง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงในชั้นถุง แสงจึงยังคงอยู่ในแกนกลางของเส้นใยและเคลื่อนที่ต่อไป

แสงถูกขยายในโพรงเลเซอร์

เมื่อแสงปั๊มผ่านสายเคเบิลไฟเบอร์ แสงจะเข้าสู่โพรงเลเซอร์ในที่สุด ซึ่งเป็นพื้นที่เล็กๆ ของสายเคเบิล มีเพียงแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะเท่านั้น ไฟเบอร์ถูก "ผสม" ไว้ในบริเวณนี้เนื่องจากมีธาตุหายากผสมอยู่ด้วย
เมื่ออนุภาคของเส้นใยที่ถูกเจือปนด้วยสารเจือปนทำปฏิกิริยากับแสง อิเล็กตรอนของอนุภาคเหล่านั้นก็จะเพิ่มระดับพลังงานให้สูงขึ้น เมื่ออนุภาคเหล่านั้นกลับสู่สถานะพื้นฐาน พวกมันก็จะปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอนหรือแสง ปรากฏการณ์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า “การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า” หรือ “การผ่อนคลายด้วยไฟฟ้า”
ช่องเลเซอร์ยังทำหน้าที่เป็นเสียงสะท้อน และแสงจะกลับไปกลับมาระหว่างสิ่งที่เรียกว่า “กระจังหน้าปรากใยแก้วนำแสง” สิ่งนี้นำไปสู่ "แสงรังสีขยาย" หรือเลเซอร์ กล่าวโดยสรุปคือ นี่คือจุดที่ลำแสงเลเซอร์ก่อตัวขึ้น กระจังหน้าปรากมีสองประเภท:

แบบแรกใช้เป็นกระจกเพื่อสะท้อนแสงไปที่โพรง
ตัวที่สองใช้เป็นตัวสะท้อนแสงแบบเลือกแสง โดยให้แสงบางส่วนออกจากโพรง แต่สะท้อนแสงที่เหลือไปที่โพรง

สิ่งนี้เกิดขึ้นดังนี้: เมื่อโฟตอนกระทบกับอนุภาคกระตุ้นอื่น อนุภาคเหล่านี้ก็จะปล่อยโฟตอนออกมาด้วย เนื่องจากตะแกรงปรากจะสะท้อนโฟตอนเข้าไปในโพรง และแสงปั๊มจะถูกส่งไปยังโพรงมากขึ้น จำนวนของดัชนีจึงถูกปล่อยออกมาเป็นโฟตอน เนื่องมาจากความตื่นเต้นของรังสีนี้ จึงทำให้เกิดเลเซอร์ขึ้น

เลเซอร์ที่สร้างความยาวคลื่นเฉพาะ

ความยาวคลื่นที่เกิดจากเส้นใยยาสลบจะแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบที่เจือของโพรงเลเซอร์ สิ่งนี้สำคัญมากเนื่องจากใช้ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่น 1064 นาโนเมตรถูกสร้างขึ้นโดยการผสมไฟเบอร์เลเซอร์ ซึ่งใช้สำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์และการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์
องค์ประกอบการเติมที่แตกต่างกันจะสร้างความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเนื่องจากอนุภาคเฉพาะจะปล่อยโฟตอนที่เฉพาะออกมา ดังนั้นโฟตอนที่เกิดขึ้นในโพรงเลเซอร์จึงมีความยาวคลื่นเท่ากัน สิ่งนี้อธิบายว่าทำไมไฟเบอร์เลเซอร์ไฟเบอร์แต่ละประเภทจึงสร้างความยาวคลื่นเฉพาะ - และเฉพาะความยาวคลื่นนั้น

ศัลยกรรมตกแต่งด้วยลำแสงเลเซอร์และการปล่อย

โฟตอนที่ออกจากโพรงเรโซแนนซ์จะก่อตัวเป็นลำแสงเลเซอร์ เนื่องจากลักษณะการนำแสงของไฟเบอร์ ความแม่นยำของลำแสงเลเซอร์จึงดีมาก (หรือแบบตรง)

เพื่อให้ลำแสงเลเซอร์มีรูปร่างที่เหมาะสม AccTek Laser สามารถเลือกส่วนประกอบต่างๆ เช่น เลนส์และลำแสงได้ตามความต้องการของลูกค้า การโฟกัสระยะสั้นเหมาะสำหรับการใช้งานเลเซอร์มากกว่า (เช่น การแกะสลักด้วยเลเซอร์และการประมวลผลพื้นผิวด้วยเลเซอร์) ซึ่งช่วยให้เราโฟกัสพลังงานได้มากขึ้นในพื้นที่หนึ่งๆ เพื่อสร้างรูปแบบการยุบตัวด้วยเลเซอร์ที่ก้าวร้าวมากขึ้น

หลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงคืออะไร?

โดยสรุป เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติกคือกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์โดยใช้เครื่องกำเนิดเลเซอร์ออปติกในการตัดวัสดุ เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติกสามารถตัดวัสดุต่างๆ ได้อย่างแม่นยำและมีคุณภาพสูง แม้ว่าหลักการพื้นฐานของเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติกจะเหมือนกับหลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์อื่นๆ แต่ความแตกต่างหลักอยู่ที่วิธีการส่งและโฟกัสพลังงานไปยังชิ้นงาน
ให้ลำแสงที่มีโฟกัสสูงผ่านเครื่องกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์ จากนั้น ลำแสงเลเซอร์จะนำทางไปยังวัสดุที่ถูกตัดโดยเน้นที่เลนส์ ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสจะสร้างแหล่งความร้อนขนาดเล็กและแรง หลังจากปรับแนวพื้นผิวของวัสดุแล้ว จะสามารถละลายและระเหยวัสดุได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้การตัดที่มีความแม่นยำสูง
ส่วนประกอบที่สำคัญอื่นๆ ของเครื่องจักร ได้แก่ การควบคุมระบบซอฟต์แวร์และส่วนประกอบที่นำทางและสนับสนุนวัสดุการตัด นอกจากนี้ใยแก้วนำแสง เครื่องตัดเลเซอร์ สามารถติดตั้งหัวตัดไฟได้หลายขนาดและหลากหลาย ตามความต้องการเฉพาะของคุณและเครื่องตัดเลเซอร์แบบกำหนดเอง ประสิทธิภาพและเอฟเฟกต์ที่คาดหวังสามารถทำได้

สรุป

สำหรับบริษัทที่ต้องการลงทุนในการตัดด้วยเลเซอร์หรือต้องการบริการตัดด้วยเลเซอร์ การทำความเข้าใจกระบวนการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงจะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการใช้งานเครื่องจักรผิดวิธี ลดเวลาปิดเครื่องของเวลาปิดเครื่อง และลดเวลาปิดเครื่อง มุ่งมั่นเพื่อเวลาและผลกำไรที่มากขึ้นสำหรับธุรกิจของคุณ แอคเทค เลเซอร์ มีผลิตภัณฑ์หลากหลายตั้งแต่เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดแผ่นโลหะและท่อ หากคุณกำลังมองหาเครื่องจักรสำหรับการใช้งานพิเศษ AccTek Laser ยังสามารถติดตั้งส่วนประกอบที่เหมาะสมตามความต้องการของลูกค้าเพื่อให้ได้โซลูชันที่ปรับแต่งได้

อุปกรณ์เลเซอร์

ข้อมูลติดต่อ

รับโซลูชันเลเซอร์