ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเทคโนโลยีเลเซอร์ CO2
เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 คืออะไร?
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2
เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 ทำงานตามหลักการปล่อยก๊าซกระตุ้น ต่อไปนี้คือรายละเอียดโดยละเอียดของกระบวนการ:
- ตัวกลางเลเซอร์: ตัวกลางที่ทำงานอยู่ในเครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 เป็นส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และก๊าซอื่นๆ ตัวกลางนี้ถูกตื่นเต้นโดยใช้แหล่งพลังงานภายนอก ซึ่งโดยปกติจะเป็นการปล่อยกระแสไฟฟ้า เพื่อสร้างการผกผันของประชากร โดยที่อะตอมจะอยู่ในสถานะตื่นเต้นมากกว่าในสถานะพื้นดิน
- เครื่องสะท้อนเสียง: เครื่องสะท้อนเสียงแบบออพติคอลประกอบด้วยกระจกที่ปลายทั้งสองด้านของหลอดเลเซอร์ที่จำกัดโฟตอนและสะท้อนกลับไปกลับมา ซึ่งจะกระตุ้นอะตอมที่ตื่นเต้นมากขึ้น จึงปล่อยแสงที่สอดคล้องกัน
- การก่อตัวของลำแสงเลเซอร์: กระจกในตัวสะท้อนกลับสะท้อนแสงบางส่วน ทำให้มีแสงบางส่วนเล็ดลอดออกไปได้ แสงที่เล็ดลอดออกมาจะสร้างลำแสงเลเซอร์ ซึ่งสามารถโฟกัสและกำหนดทิศทางได้
ความยาวคลื่นเลเซอร์ CO2
ส่วนประกอบของเครื่องตัดเลเซอร์ CO2
เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 มีส่วนประกอบพื้นฐานหลายประการ:
- เครื่องกำเนิดเลเซอร์: นี่คือจุดที่ลำแสงเลเซอร์ถูกสร้างขึ้นและประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และส่วนประกอบที่ทำให้ก๊าซตื่นเต้นและผลิตลำแสงเลเซอร์
- เลนส์: เลนส์เลเซอร์ รวมถึงกระจกและเลนส์ ใช้ในการโฟกัสและกำหนดทิศทางลำแสงเลเซอร์ไปยังชิ้นงานอย่างแม่นยำ การจัดตำแหน่งและการโฟกัสที่เหมาะสมช่วยให้การตัดเสร็จสมบูรณ์อย่างแม่นยำ นอกจากนี้คุณภาพและประสิทธิภาพของระบบออพติคยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการตัดอีกด้วย
- แหล่งจ่ายไฟ: แหล่งจ่ายไฟจะจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่จำเป็นในการกระตุ้นส่วนผสมของก๊าซในหลอดเลเซอร์ CO2 ดังนั้นจึงกำหนดกำลังขับของเลเซอร์
- ระบบระบายความร้อน: เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปและรักษาประสิทธิภาพของเลเซอร์ให้คงที่ เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 จึงรวมระบบระบายความร้อนเข้าด้วยกัน
- โต๊ะทำงาน: โดยปกติแล้วชิ้นงานจะติดตั้งอยู่บนโต๊ะทำงานแบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งสามารถวางตำแหน่งไว้ในระนาบ XY ได้ ความสามารถในการเคลื่อนย้ายชิ้นงานทำให้สามารถตัดที่ซับซ้อนและแม่นยำได้
- ระบบช่วยใช้แก๊ส: เครื่องตัดเลเซอร์บางเครื่องใช้แก๊ส เช่น ออกซิเจนหรือไนโตรเจน เพื่อช่วยในกระบวนการตัด ก๊าซนี้จะเป่าวัสดุที่หลอมละลายออกไปและเพิ่มประสิทธิภาพในการตัด
- ระบบควบคุม: ระบบควบคุมคอมพิวเตอร์จัดการกำลัง ความเร็ว และพารามิเตอร์อื่นๆ ของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ นอกจากนี้ยังช่วยแนะนำการเคลื่อนที่ของหัวเลเซอร์และควบคุมกระบวนการตัดอีกด้วย
กำลังขับของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2
การควบคุมพลังงาน
ปัจจัยที่ส่งผลต่อกำลังส่งออก
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อกำลังขับของระบบเลเซอร์ CO2 ปัจจัยกำหนดที่สำคัญบางประการ ได้แก่ :
- การออกแบบท่อเลเซอร์: การออกแบบทางกายภาพและโครงสร้างของหลอดเลเซอร์มีบทบาทสำคัญในการกำหนดกำลังไฟฟ้าที่ส่งออก โดยการออกแบบขั้นสูงและมีประสิทธิภาพมีแนวโน้มที่จะให้กำลังที่สูงกว่า
- ส่วนผสมของก๊าซ: องค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดเลเซอร์และส่งผลต่อกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกไป
- กระแสไฟ: ปริมาณกระแสไฟที่จ่ายให้กับหลอดเลเซอร์จะส่งผลต่อระดับการกระตุ้นของก๊าซ CO2 ซึ่งจะส่งผลต่อกำลังขับของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ด้วย
ผลกระทบของกำลังไฟฟ้าที่มีต่อความสามารถในการตัด
ความเร็วตัด
หนึ่งในผลกระทบที่ชัดเจนที่สุดของการเพิ่มกำลังเลเซอร์คือความเร็วในการตัดที่เพิ่มขึ้น ในการตัดด้วยเลเซอร์ ความเร็วในการตัดหมายถึงความเร็วที่หัวเลเซอร์หรือชิ้นงานเคลื่อนที่เมื่อเปิดใช้งานเลเซอร์ โดยปกติแล้ว กำลังเลเซอร์ที่สูงขึ้นจะทำให้ความเร็วในการตัดเร็วขึ้น ความสัมพันธ์นี้สามารถเข้าใจได้จากปัจจัยสำคัญหลายประการ:
- ความหนาของวัสดุ: ความหนาของวัสดุที่ตัดจะมีผลกระทบอย่างมากต่อความเร็วในการตัด โดยทั่วไป วัสดุที่หนาขึ้นสามารถตัดได้อย่างเสถียรโดยใช้เลเซอร์กำลังสูงเท่านั้น ซึ่งจะส่งผลต่อความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์ด้วย
- ความเข้มของลำแสง: กำลังที่สูงขึ้นหมายถึงความเข้มของลำแสงที่สูงขึ้น ความแข็งแรงสูงขึ้นส่งผลให้ดูดซับวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และเกิดการระเหยหรือหลอมละลายเร็วขึ้น ส่งผลให้กระบวนการตัดเร็วขึ้น
- ความสมดุลที่เหมาะสม: การบรรลุความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างกำลังและความเร็วตัดเป็นสิ่งสำคัญ กำลังที่เพิ่มขึ้นมากเกินไปอาจส่งผลให้วัสดุเสียหาย มีความกว้างของรอยตัดมากเกินไป (ความกว้างของการตัด) และมีความเสี่ยงที่จะเกิดการเสียรูปมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวัสดุที่บางกว่า
- ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับความเร็วตัด: แม้ว่าการเพิ่มกำลังจะช่วยเพิ่มความเร็วตัดได้ แต่การรักษาสมดุลความเร็วและคุณภาพก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน พลังงานที่มากเกินไปอาจทำให้วัสดุไหม้ การหลอมละลายมากเกินไป และการเสียรูป การค้นหาจุดสมดุลที่เหมาะสมจะช่วยให้ได้การตัดด้วยความเร็วสูงโดยไม่กระทบต่อคุณภาพการตัด
คุณภาพการตัด
กำลังเลเซอร์ที่ส่งออกสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการตัด โดยทั่วไประดับพลังงานที่สูงขึ้นจะทำให้การตัดราบรื่นและสะอาดขึ้นและมีข้อบกพร่องน้อยลง คุณภาพการตัดได้รับการประเมินโดยพิจารณาจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความหยาบของคมตัด บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และการปรากฏของขี้โลหะ (วัสดุที่แข็งตัวอีกครั้ง) บนคมตัด
- การตัดที่ราบรื่นและแม่นยำ: กำลังที่สูงกว่าช่วยให้ได้การตัดที่นุ่มนวลและแม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยกำลังที่มากขึ้น เลเซอร์สามารถคงโฟกัสและส่งพลังงานอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของวัสดุ ส่งผลให้ได้การตัดที่สะอาด ตรง และชัดเจน
- โซนได้รับผลกระทบจากความร้อน: โซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) คือพื้นที่รอบๆ การตัดซึ่งมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการตัด เลเซอร์กำลังสูงอาจสร้างโซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ขนาดใหญ่ขึ้นที่ขอบของวัสดุเนื่องจากการป้อนพลังงานที่เพิ่มขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขั้นต่ำมีความสำคัญอย่างยิ่ง
- ความกว้างของร่อง: ความกว้างของร่อง (เรียกว่าระยะตัด) จะได้รับผลกระทบจากกำลัง กำลังที่สูงขึ้นอาจทำให้การตัดกว้างขึ้นเล็กน้อย ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานบางประเภท เนื่องจากจะช่วยลดโอกาสที่วัสดุจะเกาะติดกันในระหว่างกระบวนการตัด
- การเจาะและการเจาะ: การเจาะและการเจาะเป็นกระบวนการในการสร้างรูหรือช่องเปิดในวัสดุ กำลังที่สูงกว่าจะเป็นประโยชน์ต่อการเจาะและเจาะเพราะจะทำให้รูเจาะเร็วขึ้นและสะอาดขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่การเจาะหรือการเจาะเป็นส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เช่น เมื่อสร้างแบบหล่อหรือระบบการกรอง
ความเข้ากันได้ของวัสดุ
กำลังส่งออกของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 ส่งผลโดยตรงต่อช่วงของวัสดุที่สามารถประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องกำเนิดเลเซอร์กำลังสูงกว่าสามารถรองรับวัสดุได้หลากหลาย รวมถึงสารที่หนากว่าและทนความร้อนได้มากกว่า ความอเนกประสงค์นี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับโรงงานจัดหางานและผู้ผลิตที่ทำงานกับวัสดุหลากหลายประเภท
- การตัดวัสดุหลายชนิด: เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 กำลังสูงสามารถตัดวัสดุหลายชนิดได้ในเครื่องเดียว ทำให้ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าหลายอย่างและเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์
- ขยายขอบเขตการใช้งาน: การเพิ่มกำลังขยายขอบเขตการใช้งาน ตั้งแต่การตัดวัสดุบางอย่างแม่นยำไปจนถึงการตัดโลหะหนาสำหรับงานหนัก
กลุ่มวัสดุที่สามารถแปรรูปได้
การตัดด้วยเลเซอร์เหมาะสำหรับวัสดุหลายประเภท โดยแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะและข้อกำหนด กำลังขับของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 ส่งผลอย่างมากต่อช่วงของวัสดุที่สามารถตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ วัสดุที่แตกต่างกันต้องการระดับพลังงานที่แตกต่างกันเพื่อการตัดที่มีประสิทธิภาพ:
- การใช้งานที่ใช้พลังงานต่ำ: สำหรับวัสดุที่บางและมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ เช่น กระดาษ กระดาษแข็ง และพลาสติกบางชนิด เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 ที่ใช้พลังงานต่ำก็เพียงพอสำหรับการตัดที่สะอาดและแม่นยำ
- การใช้งานพลังงานปานกลาง: วัสดุ เช่น อะคริลิค ไม้ และโลหะที่บางกว่าต้องใช้ระดับพลังงานปานกลางจึงจะตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกำลังเลเซอร์สามารถปรับได้เพื่อเพิ่มความเร็วและคุณภาพ
- การใช้งานที่มีกำลังสูง: โลหะที่มีความหนา เซรามิก และวัสดุคอมโพสิตมักต้องใช้เครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2 กำลังสูงเพื่อตัดวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความสามารถในการผลิตพลังงานที่สูงขึ้นจะขยายขอบเขตของวัสดุที่สามารถแปรรูปได้
ความสัมพันธ์ระหว่างประเภทวัสดุและกำลังเลเซอร์
การดูดซับวัสดุ
ความหนาของวัสดุ
ความหนาแน่นของวัสดุ
การสะท้อนของวัสดุ
การสะท้อนของวัสดุ
การนำความร้อนของวัสดุ
จุดหลอมเหลวและจุดกลายเป็นไอของวัสดุ
การตอบสนองต่อความร้อนของวัสดุ
ความเสียหายของวัสดุ
ความถูกต้องของวัสดุ
ความปลอดภัยของวัสดุ
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเลือกเครื่องกำเนิดเลเซอร์ CO2
ประเภทวัสดุ
ความหนาของวัสดุ
ลดข้อกำหนดด้านคุณภาพ
ผลผลิต
ข้อจำกัดด้านงบประมาณ
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
การบำรุงรักษาและการบริการ
ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย
ความปลอดภัยของเลเซอร์เป็นสิ่งสำคัญในทุกสภาพแวดล้อมที่เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ทำงาน เครื่องตัดเลเซอร์กำลังสูงอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงมากขึ้นต่อผู้ปฏิบัติงาน ผู้ยืนดู และอุปกรณ์เอง
- การป้องกันดวงตา: ลำแสงเลเซอร์ โดยเฉพาะลำแสงเลเซอร์กำลังสูง อาจทำให้ดวงตาเสียหายร้ายแรงหรือถึงขั้นตาบอดได้ ทุกคนที่อยู่ใกล้เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ควรสวมอุปกรณ์ป้องกันดวงตาที่เหมาะสม เช่น แว่นตานิรภัยหรือแว่นตานิรภัยแบบเลเซอร์
- ความปลอดภัยของวัสดุ: วัสดุบางชนิดสามารถก่อให้เกิดควันหรืออนุภาคที่เป็นอันตรายได้เมื่อตัดหรือแกะสลักด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 ระบบเลเซอร์กำลังสูงอาจต้องการพื้นที่มากขึ้นและการระบายอากาศที่ดีขึ้น เนื่องจากการผลิตความร้อนและก๊าซที่เพิ่มขึ้น ระบบระบายอากาศและการกรองอากาศที่เพียงพอช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานและสภาพแวดล้อมในการทำงาน
- ความปลอดภัยของอุปกรณ์: เครื่องตัดเลเซอร์ควรมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัย เช่น ลูกโซ่และปุ่มหยุดฉุกเฉิน เพื่อป้องกันอุบัติเหตุและปกป้องผู้ปฏิบัติงาน
สรุป
- [email protected]
- [email protected]
- +86-19963414011
- หมายเลข 3 โซน A เขตอุตสาหกรรม Luzhen เมือง Yucheng มณฑลซานตง