ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์
การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ทำงานอย่างไร?
วัสดุใดบ้างที่สามารถแปรรูปด้วยกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์?
เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ เป็นที่รู้จักในด้านประสิทธิภาพและความสามารถรอบด้านสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตัดวัสดุโลหะต่างๆ เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงสามารถตัดโลหะเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว:
- เหล็กกล้าไร้สนิม: ไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดเหล็กกล้าไร้สนิมเกรดต่างๆ ได้ด้วยคุณภาพคมตัดที่ยอดเยี่ยมและการบิดเบือนความร้อนน้อยที่สุด ซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ และการก่อสร้าง
- เหล็กเหนียว: การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นเหล็กเหนียวและแผ่นที่มีความหนาต่างๆ ซึ่งมักใช้ในการใช้งานโครงสร้างต่างๆ และการผลิตทั่วไป
- อลูมิเนียม: กระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดแผ่นอลูมิเนียมและโลหะผสม ซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์
- ทองแดง: ทองแดงเป็นโลหะที่มีความนำไฟฟ้าสูงซึ่งสามารถตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้เครื่องกำเนิดเลเซอร์ไฟเบอร์ ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตและการแปรรูปชิ้นส่วนไฟฟ้า ท่อ และส่วนประกอบตกแต่ง
- ทองเหลือง: ไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดทองเหลืองได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นโลหะผสมที่รู้จักกันในด้านการตกแต่ง
- เหล็กชุบสังกะสี: เครื่องกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดเหล็กชุบสังกะสีที่ใช้กันทั่วไปในการก่อสร้างและการผลิต
- ไททาเนียม: เครื่องกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดไททาเนียมซึ่งเป็นโลหะที่มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการแพทย์
- โลหะผสมอื่นๆ: กระบวนการตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์สามารถตัดโลหะผสมต่างๆ ที่ใช้ในการใช้งานเฉพาะด้าน และขยายการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ
กระบวนการตัดโลหะแบบดั้งเดิมมีอะไรบ้าง?
การตัดพลาสม่า
การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ท
การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทเป็นกระบวนการตัดเฉือนที่ใช้กระแสน้ำแรงดันสูงหรือส่วนผสมของน้ำและวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเพื่อตัดผ่านวัสดุหลากหลายประเภท เทคนิคนี้มักใช้สำหรับการตัดวัสดุที่มีความแม่นยำซึ่งอาจไวต่ออุณหภูมิสูงที่เกิดจากวิธีการอื่น เช่น การตัดด้วยเลเซอร์หรือพลาสมา การตัดวอเตอร์เจ็ทมีสองประเภทหลัก:
- การตัดด้วยระบบเพียววอเตอร์เจ็ท: วิธีนี้ใช้กระแสน้ำที่เน้นเพื่อตัดวัสดุเนื้ออ่อน เช่น ยาง โฟม และพลาสติกบางชนิด การตัดด้วยระบบเพียววอเตอร์เจ็ทเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ไม่ต้องการพลังตัดเพิ่มเติมของอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
- การตัดด้วยระบบแอบราซีฟวอเตอร์เจ็ท: ในขั้นตอนนี้ อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (โดยปกติคือโกเมน) จะถูกผสมกับกระแสน้ำเพื่อเพิ่มพลังการตัด ช่วยให้ระบบแอบราสซีฟวอเตอร์เจ็ทสามารถตัดผ่านวัสดุที่แข็งกว่าได้ เช่น โลหะ หิน เซรามิก และวัสดุผสม อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในท่อน้ำทำหน้าที่กัดกร่อนและตัดผ่านวัสดุ ในบทความนี้ เรากำลังพูดถึงการตัดด้วยระบบแอบราซีฟวอเตอร์เจ็ทสำหรับการตัดโลหะประเภทนี้
การตัดไฟ
การตัดด้วยเปลวไฟหรือที่เรียกว่าการตัดด้วยเชื้อเพลิงออกซี เป็นกระบวนการตัดด้วยความร้อนที่ใช้ความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของก๊าซและออกซิเจนในการตัดโลหะ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดโลหะที่เป็นเหล็ก และสามารถใช้ได้ด้วยมือหรือด้วยระบบ CNC สำหรับการตัดอัตโนมัติ กระบวนการตัดไฟมีขั้นตอนดังต่อไปนี้:
- การอุ่นเครื่อง: โลหะถูกอุ่นให้มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวเล็กน้อย ทำได้โดยการจุดเปลวไฟลงบนพื้นผิวโลหะ การอุ่นเครื่องจะช่วยลดปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการตัด
- การตัด: เมื่อโลหะได้รับความร้อนเพียงพอแล้ว กระแสออกซิเจนจะพุ่งไปที่โลหะที่ถูกอุ่นไว้ เจ็ทออกซิเจนแรงดันสูงทำปฏิกิริยากับโลหะ ทำให้เกิดเป็นเหล็กออกไซด์หรือตะกรัน ปฏิกิริยาคายความร้อนจะปล่อยความร้อนเพิ่มเติม ส่งผลให้โลหะหลอมละลาย โลหะหลอมเหลวจะถูกปลิวไปตามแรงของไอพ่นออกซิเจน ทำให้เกิดบาดแผล
การตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ VS กระบวนการตัดโลหะแบบดั้งเดิม
หลักการทำงาน
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงเลเซอร์กำลังสูงที่สร้างโดยแหล่งกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์ ลำแสงเลเซอร์จะถูกโฟกัสและพุ่งไปที่วัสดุที่จะตัด หลอม หรือทำให้กลายเป็นไอตามเส้นทางการตัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
- การตัดพลาสม่า: เกี่ยวข้องกับการใช้ไอพ่นความเร็วสูงของก๊าซไอออไนซ์ (พลาสมา) เพื่อละลายและกำจัดวัสดุ พลาสมาถูกสร้างขึ้นโดยการส่งอาร์คไฟฟ้าผ่านแก๊ส
- การตัดด้วยพลังน้ำ: การตัดด้วยพลังน้ำใช้กระแสน้ำแรงดันสูง (บางครั้งผสมกับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น โกเมน) เพื่อตัดผ่านวัสดุ พลังน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถตัดผ่านวัสดุได้หลากหลายโดยการกัดเซาะแทนที่จะละลาย
- การตัดเปลวไฟ: ใช้เปลวไฟอุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปคือเชื้อเพลิงออกซิเจน) เพื่อให้ความร้อนแก่วัสดุจนถึงจุดติดไฟ จากนั้นกระแสออกซิเจนจะถูกส่งไปยังวัสดุที่ให้ความร้อน ทำให้เกิดการออกซิไดซ์และปลิวหายไปเหมือนตะกรัน
ความเข้ากันได้ของวัสดุ
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: อเนกประสงค์และเหมาะสำหรับการตัดวัสดุหลายประเภท รวมถึงโลหะ เช่น เหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง และทองเหลือง มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโลหะที่มีความหนาบางถึงปานกลาง
- การตัดพลาสม่า: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุนำไฟฟ้าหลายประเภท รวมถึงโลหะที่เป็นเหล็กและอโลหะ มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดวัสดุที่มีความหนา
- การตัดด้วยพลังน้ำ: อเนกประสงค์และสามารถตัดผ่านวัสดุได้หลากหลาย รวมถึงโลหะ พลาสติก วัสดุคอมโพสิต หิน แก้ว และเซรามิก
- การตัดด้วยเปลวไฟ: ใช้สำหรับตัดโลหะที่มีความหนา โดยเฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอน มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม และสแตนเลส
ความสามารถที่แม่นยำ
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: ให้ความแม่นยำและเที่ยงตรงสูง โดยเฉพาะการตัดที่ซับซ้อนและมีรายละเอียด ลำแสงเลเซอร์แบบโฟกัสช่วยให้สามารถควบคุมกระบวนการตัดได้อย่างละเอียด ช่วยให้มีพิกัดความเผื่อที่ดีและได้ขอบที่เรียบ
- การตัดพลาสม่า: โดยทั่วไปแล้วให้ความแม่นยำที่ดี แต่คุณภาพการตัดอาจไม่สูงเท่ากับการตัดด้วยเลเซอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความเรียบและรายละเอียดของขอบ
- การตัดด้วยพลังน้ำ: ให้ความแม่นยำที่ดี โดยเฉพาะกับวัสดุที่มีความหนา แต่ความแม่นยำอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความหนาของวัสดุและความเร็วในการตัด
- การตัดด้วยเปลวไฟ: โดยทั่วไปจะให้ความแม่นยำต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการตัดด้วยเลเซอร์ เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่ความแม่นยำไม่ใช่ข้อกำหนดที่สำคัญ เช่น ในการผลิตเหล็กโครงสร้าง
ความสามารถด้านความเร็ว
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: โดยทั่วไปเร็วกว่าวิธีการทั่วไปหลายๆ วิธี โดยเฉพาะสำหรับวัสดุที่มีความหนาบางถึงปานกลาง ความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น กำลังเลเซอร์และประเภทของวัสดุ
- การตัดพลาสมา: แม้ว่าจะทำได้รวดเร็ว โดยเฉพาะในวัสดุที่มีความหนา การตัดพลาสมาอาจมีข้อจำกัดในเรื่องของความเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับการตัดด้วยเลเซอร์
- การตัดด้วยพลังน้ำ: ช้ากว่าการตัดด้วยเลเซอร์ โดยเฉพาะวัสดุที่มีความหนา ความเร็วในการตัดอาจขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทวัสดุและความหนาของวัสดุ
- การตัดด้วยเปลวไฟ: ช้ากว่าเมื่อเทียบกับการตัดด้วยเลเซอร์ โดยเฉพาะวัสดุที่หนากว่า ความเร็วตัดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ
ความสามารถด้านความหนา
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: ใช้ได้กับทั้งวัสดุบางและหนา แต่อาจมีข้อจำกัดในส่วนที่หนามาก
- การตัดพลาสม่า: ขึ้นชื่อในด้านความสามารถในการตัดผ่านโลหะหนา ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้กำลังตัดสูง
- การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ท: สามารถตัดผ่านโลหะหนาได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความสามารถเฉพาะจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ วัสดุที่มีความหนาอาจต้องใช้ความเร็วตัดช้าลงเพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะทะลุได้อย่างเหมาะสม
- การตัดด้วยเปลวไฟ: มีข้อจำกัดในเรื่องของวัสดุ และมีประสิทธิภาพสูงสุดในการตัดเหล็กคาร์บอนหนา
เขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ)
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: สร้างโซนรับผลกระทบจากความร้อนที่เล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบเดิม ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่วัสดุจะบิดเบี้ยวหรือบิดเบี้ยว
- การตัดพลาสม่า: โดยทั่วไปแล้วจะทำให้ HAZ มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุ โดยเฉพาะในส่วนที่บางกว่า
- การตัดด้วยพลังน้ำ: ทำให้ขอบเรียบ แต่การตัดอาจมีความเรียวเล็กน้อย กระบวนการนี้ถือเป็นการตัดเย็น ส่งผลให้โซนได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อยที่สุด
- การตัดเปลวไฟ: สร้างโซนได้รับผลกระทบจากความร้อนที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการบิดเบือนความร้อนอย่างมีนัยสำคัญยิ่งขึ้น
ต้นทุนการดำเนินงาน
- การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: อาจมีต้นทุนการลงทุนเริ่มแรกสูงกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วต้นทุนการดำเนินงานจะลดลงในระยะยาว เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานและวัสดุสิ้นเปลืองน้อยที่สุด
- การตัดพลาสม่า: โดยปกติจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำกว่า แต่อาจมีต้นทุนต่อเนื่องที่สูงขึ้นสำหรับวัสดุสิ้นเปลือง เช่น อิเล็กโทรดและก๊าซ
- การตัดด้วยพลังน้ำ: อาจมีราคาแพงกว่าในแง่ของต้นทุนการดำเนินงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากปั๊มน้ำแรงดันสูงและวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
- การตัดด้วยเปลวไฟ: การลงทุนเริ่มแรกลดลง แต่ต้นทุนการดำเนินงานอาจสูงขึ้นเนื่องจากการใช้ก๊าซเชื้อเพลิง
สรุป
- [email protected]
- [email protected]
- +86-19963414011
- หมายเลข 3 โซน A เขตอุตสาหกรรม Luzhen เมือง Yucheng มณฑลซานตง