ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์

อะไรคือปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์?

เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ ได้รับการพัฒนาและนำไปใช้อย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมแปรรูปโลหะในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีข้อได้เปรียบในด้านความเร็วตัดที่รวดเร็ว ความกว้างของการตัดแคบ ช่วงการใช้งานที่กว้าง และความแม่นยำสูง ด้วยการพัฒนาการผลิตและการใช้เทคโนโลยีใหม่ ผู้คนจึงมีความต้องการด้านคุณภาพการตัดของเครื่องตัดเลเซอร์สูงขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะได้งานตัดคุณภาพสูง หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม คุณภาพการตัดและความแม่นยำของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์จะได้รับผลกระทบอย่างมาก
คุณภาพการตัดของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากปัจจัยต่างๆ บทความนี้แสดงรายการประสิทธิภาพและสาเหตุของคุณภาพการตัดที่ได้รับผลกระทบ และเสนอวิธีแก้ไขปัญหาต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพข้อบกพร่องเหล่านี้

ข้อบกพร่องที่เกิดจากการตัดที่ไม่เหมาะสมของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์คืออะไร

หากเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ทำงานไม่ถูกต้องหรือมีการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสมในระหว่างกระบวนการตัด อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการตัดต่างๆ ได้ ข้อบกพร่องเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการตัดและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ต่อไปนี้เป็นข้อบกพร่องทั่วไปบางประการที่เกิดจากการตัดเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ที่ไม่เหมาะสม:

ความผิดพลาด

หลังจากที่เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ตัดโลหะแล้ว ก๊าซเสริมจะพัดพาตะกรันออกไป อย่างไรก็ตาม เมื่อความเร็วตัดเร็วเกินไปหรือพลังงานเลเซอร์ไม่เพียงพอ อาจเกิดเสี้ยนบนคมตัดได้ เสี้ยนจะลดคุณภาพรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์และอาจส่งผลเสียต่อการประกอบและการใช้งานชิ้นงาน

ตะกรัน

ในระหว่างกระบวนการตัด หากกำลังเลเซอร์สูงเกินไปหรือความเร็วตัดต่ำเกินไป วัสดุที่หลอมเหลวอาจแข็งตัวและก่อตัวเป็นตะกรันที่คมตัด สิ่งนี้จะลดคุณภาพของคมตัดและทำให้การประมวลผลในภายหลังยากขึ้น

ตัดไม่สม่ำเสมอ

หากการกระจายลำแสงเลเซอร์ไม่สม่ำเสมอหรือคุณภาพการส่งผ่านเส้นใยไม่ดี ความลึกหรือความกว้างของการตัดที่ไม่สม่ำเสมออาจเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัด

การตัดเอียง

หากวิถีการตัดไม่เสถียรหรือระบบควบคุมการเคลื่อนไหวไม่แม่นยำ อาจทำให้เส้นตัดเบี่ยงเบน ทำให้ขนาดชิ้นงานไม่เป็นไปตามข้อกำหนด

ขอบออกซิไดซ์

วัสดุโลหะบางชนิดสามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ง่ายในระหว่างกระบวนการตัด ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่คมตัด ส่งผลต่อรูปลักษณ์และคุณสมบัติของวัสดุ

โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีขนาดใหญ่เกินไป

ในระหว่างกระบวนการตัด เลเซอร์จะสร้างพลังงานความร้อน และบริเวณที่ได้รับความร้อนที่ใหญ่เกินไปอาจทำให้วัสดุหลอมละลาย เสียรูป หรือแข็งตัว ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของชิ้นงาน

การเปลี่ยนแปลงคุณภาพการตัดในระยะยาว

หากระบบออปติกหรือระบบนำส่งไฟเบอร์ไม่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ อาจนำไปสู่การสูญเสียคุณภาพการตัดในระยะยาว ส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตและต้นทุน

เหตุผลที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดไฟเบอร์เลเซอร์

มีหลายสาเหตุที่ส่งผลต่อคุณภาพของการตัดไฟเบอร์เลเซอร์, วัสดุปิดผิว, พารามิเตอร์เลเซอร์, ระบบออปติก, ก๊าซเสริม, ระบบควบคุม และด้านอื่นๆ อีกมากมาย นี่คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเหตุผลเหล่านี้:

คุณสมบัติของวัสดุ

วัสดุที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางแสงและการนำความร้อนที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อการดูดกลืนแสงเลเซอร์และการส่งผ่านความร้อน ปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็ง ความหนา และการนำความร้อนของวัสดุจะส่งผลต่อโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและระดับการเสียรูประหว่างการตัดด้วย

ประเภทวัสดุ: วัสดุโลหะโดยทั่วไปจะมีอัตราการดูดซับเลเซอร์ที่สูงกว่า ในขณะที่วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (เช่น พลาสติก ไม้ เป็นต้น) จะมีอัตราการดูดซับเลเซอร์ที่ต่ำกว่า ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มและลดกำลังเลเซอร์และพารามิเตอร์อย่างเหมาะสมตามประเภทวัสดุเพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานในการตัดเพียงพอ
ความหนาของวัสดุ: วัสดุที่หนาเกินไปจะทำให้ความเร็วในการตัดช้าเกินไป ซึ่งจะเป็นการเพิ่มวงจรการผลิต ในขณะที่วัสดุที่บางเกินไปมีแนวโน้มที่จะไม่เสถียรในการตัดหรือการเจาะที่ไม่สมบูรณ์ ปรับพารามิเตอร์สำหรับวัสดุที่มีความหนาต่างกันเพื่อให้ได้ผลการตัดที่ดีที่สุด
คุณภาพของพื้นผิววัสดุและคุณสมบัติทางแสง: พื้นผิววัสดุที่ไม่ดี เช่น การเกิดออกซิเดชัน และคราบน้ำมัน จะทำให้เกิดความไม่เสถียรในการตัดและเกิดตะกรันและข้อบกพร่องอื่นๆ นอกจากนี้ คุณสมบัติทางแสงของวัสดุ รวมถึงลักษณะการดูดกลืนและการกระเจิงของวัสดุไปยังเลเซอร์ จะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการส่งผ่านเลเซอร์และคุณภาพการโฟกัส

พารามิเตอร์เลเซอร์

พารามิเตอร์ของเลเซอร์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพของการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ รวมถึงกำลังของเลเซอร์ ความถี่ของเลเซอร์ ความกว้างของพัลส์ และความถี่ เป็นต้น พารามิเตอร์ของเลเซอร์ที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อเอฟเฟกต์การตัดที่แตกต่างกัน

พลังงานเลเซอร์: พลังงานเลเซอร์กำหนดความหนาแน่นพลังงานของเลเซอร์ พลังงานสูงเกินไปอาจทำให้เกิดตะกรันและไหม้เกรียมบนคมตัด และพลังงานต่ำเกินไปอาจทำให้การตัดไม่สมบูรณ์
ความถี่ของเลเซอร์: ความถี่ของเลเซอร์ส่งผลต่อความเร็วและคุณภาพของการตัด ความถี่ที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเร็วในการตัด แต่อาจลดคุณภาพการตัด การเลือกความถี่ที่เหมาะสมสามารถสร้างความสมดุลระหว่างการตัดความเร็วสูงและการตัดคุณภาพสูง
ความกว้างของพัลส์: ความกว้างของพัลส์จะกำหนดเวลาการทำงานของเลเซอร์บนวัสดุ ความกว้างของพัลส์ที่ยาวเกินไปอาจนำไปสู่การนำความร้อนมากเกินไปและส่งผลต่อคุณภาพการตัด ความกว้างพัลส์ที่สั้นกว่าช่วยลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ส่งผลให้ความกว้างของการตัดเล็กลง
ความถี่ซ้ำ: ความถี่ซ้ำกำหนดความถี่ของชีพจร ความถี่ในการทำซ้ำสูงเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสะสมมากเกินไปและส่งผลต่อคุณภาพการตัด อัตราการทำซ้ำที่ต่ำกว่าอาจส่งผลต่อความเร็วตัด การเลือกอัตราการทำซ้ำที่เหมาะสมจะช่วยให้ผลการตัดเหมาะสมที่สุด

ระบบแสง

ระบบออปติกมีหน้าที่ส่งแสงเลเซอร์จากไฟเบอร์ไปยังชิ้นงานและโฟกัสแสงเลเซอร์ไปที่จุดโฟกัสที่เหมาะสม ประสิทธิภาพของระบบออปติกส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการตัดด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ และผลกระทบเฉพาะรวมถึง:

คุณภาพลำแสง: คุณภาพของลำแสงเลเซอร์ของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ ซึ่งก็คือค่า BPP เป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญในการวัดคุณภาพของเครื่องกำเนิดเลเซอร์ ยิ่งค่า BPP น้อยลงเท่าใด คุณภาพของลำแสงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายถึงส่วนที่เรียบขึ้นและความแม่นยำสูงขึ้นเมื่อแปรรูปโลหะแผ่น
คุณภาพการโฟกัส: เอฟเฟกต์การโฟกัสของระบบออปติคัลจะกำหนดขนาดโฟกัสและความลึกของการโฟกัสของเลเซอร์ ขนาดโฟกัสที่เหมาะสมอาจทำให้ได้การตัดที่ละเอียด ในขณะที่การโฟกัสที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้คมตัดไม่ชัดเจนและแม้แต่คุณภาพการตัดที่ลดลง
ความแม่นยำในการโฟกัส: ความแม่นยำในการโฟกัสของระบบออปติคัลจะกำหนดตำแหน่งและความเสถียรของโฟกัสเลเซอร์ การโฟกัสที่ไม่ถูกต้องจะนำไปสู่การเบี่ยงเบนของเส้นตัดหรือการเบี่ยงเบนของโฟกัส ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพและความแม่นยำในการตัด

แก๊สเสริม

ก๊าซเสริมมีบทบาทหลักในการทำความเย็น ทำความสะอาด และเผาไหม้ในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ ผลกระทบต่อคุณภาพของการตัดไฟเบอร์เลเซอร์สะท้อนให้เห็นในประเด็นต่อไปนี้เป็นหลัก:

ผลการทำความสะอาด: ก๊าซเสริมสามารถเป่าสิ่งเจือปน เช่น ตะกรัน ออกไซด์ และเศษเล็กเศษน้อยที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตัดออกจากพื้นที่ตัดเพื่อให้พื้นที่ตัดสะอาด สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับพลังงานเลเซอร์และหลีกเลี่ยงมลพิษทุติยภูมิระหว่างการตัด
การไหลของก๊าซ: การไหลของก๊าซเสริมกำหนดความแรงของการไหลของก๊าซในบริเวณการตัด การไหลของก๊าซสูงหรือต่ำเกินไปจะส่งผลต่อคุณภาพการตัด การไหลของก๊าซที่เหมาะสมช่วยให้พื้นที่ตัดมีความเสถียรและสะอาด
ความบริสุทธิ์ของแก๊ส: ความบริสุทธิ์ของแก๊สเสริมก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดเช่นกัน ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงสามารถลดผลกระทบของสิ่งเจือปนในการตัดและรับประกันความบริสุทธิ์ของพื้นที่การตัด

ระบบควบคุม

ระบบควบคุมมีบทบาทสำคัญในการตัดไฟเบอร์เลเซอร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมการเคลื่อนไหวและการปรับพารามิเตอร์ของเครื่องตัด ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและความแม่นยำของการตัด ผลกระทบเฉพาะรวมถึง:

ความเสถียรของระบบควบคุมการเคลื่อนที่: ระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์มีหน้าที่ควบคุมวิถีการเคลื่อนที่ของหัวเลเซอร์บนชิ้นงาน ความเสถียรเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันคุณภาพการตัด หากระบบควบคุมการเคลื่อนไหวไม่เสถียร อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งโฟกัสของเลเซอร์ในระหว่างกระบวนการตัด ส่งผลให้เส้นตัดเอียงหรือตัดไม่สม่ำเสมอ
ความเร็วตัดและความเร่ง: ระบบควบคุมสามารถปรับความเร็วตัดและความเร่งได้ ความเร็วตัดที่เร็วเกินไปอาจทำให้การตัดไม่สมบูรณ์ ในขณะที่ความเร็วที่ช้าเกินไปอาจทำให้บริเวณที่ได้รับความร้อนมีขนาดใหญ่เกินไปและส่งผลต่อคุณภาพของคมตัด

วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการตัดข้อบกพร่องของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์

เมื่อใช้เครื่องตัดเลเซอร์โลหะ คุณอาจพบข้อบกพร่องในการตัดต่างๆ เช่น เศษโลหะ ตะกรัน การเสียรูปจากการตัด รูไหม้ เป็นต้น การปรับปรุงคุณภาพการตัดของเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ต้องได้รับการพิจารณาอย่างถี่ถ้วน ต่อไปนี้คือคำแนะนำและวิธีการบางประการที่จะช่วยปรับปรุงคุณภาพการตัดของเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์:

ตะกรันและเสี้ยน

ปรับกำลังเลเซอร์ ความเร็วในการตัด และการไหลของก๊าซเสริมให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าเวลาในการโต้ตอบและผลการทำความสะอาดระหว่างเลเซอร์กับวัสดุ นอกจากนี้ การปรับและบำรุงรักษาระบบออพติคอล ตลอดจนการเลือกเลนส์โฟกัสคุณภาพสูงอย่างเหมาะสม สามารถช่วยลดการเกิดตะกรันและเสี้ยนได้

เส้นตัดเบ้

ตรวจสอบและปรับระบบควบคุมการเคลื่อนที่เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและเสถียรภาพของวิถีการเคลื่อนที่ การปรับเทียบความแม่นยำในการโฟกัสของหัวเลเซอร์และการตรวจสอบความสม่ำเสมอของการไหลของแก๊สช่วยยังสามารถช่วยลดปัญหาเส้นตัดเอียงได้อีกด้วย

การตัดที่ไม่สม่ำเสมอ

ปรับพารามิเตอร์เลเซอร์อย่างเหมาะสมเพื่อให้มั่นใจถึงความมั่นคงของลำแสงในกระบวนการตัดทั้งหมด และรับประกันคุณภาพของลำแสงเลเซอร์ สำหรับวัสดุที่หนาขึ้น สามารถทำการตัดหลายครั้งแบบสะสมเพื่อให้ได้ระยะกินลึกที่สม่ำเสมอมากขึ้น

โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีขนาดใหญ่เกินไป

ปรับพารามิเตอร์เลเซอร์ให้เหมาะสม ควบคุมพลังงานเลเซอร์ และความถี่ และหลีกเลี่ยงการถ่ายเทความร้อนไปยังวัสดุมากเกินไป นอกจากนี้ ผลการระบายความร้อนของก๊าซเสริมยังช่วยลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนอีกด้วย

ขอบออกซิไดซ์

เลือกก๊าซเสริมที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีบรรยากาศการป้องกันที่เพียงพอในบริเวณการตัด และลดการสัมผัสระหว่างวัสดุกับออกซิเจน นอกจากนี้ การควบคุมการไหลและความบริสุทธิ์ของก๊าซเสริมยังสามารถลดการเกิดขอบออกซิไดซ์ได้อีกด้วย

Charring และการเผาไหม้หลุม

ลดกำลังเลเซอร์อย่างเหมาะสมและเพิ่มความเร็วในการตัด ควบคุมเวลาโต้ตอบระหว่างเลเซอร์กับวัสดุ และหลีกเลี่ยงการไหม้เกรียมและรูพรุนที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป

สรุป

โดยทั่วไป มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ เพื่อให้ได้ผลการตัดที่สูงขึ้น การเลือกพารามิเตอร์ของกระบวนการก่อนการตัดและการวิเคราะห์ปัญหาด้านคุณภาพหลังการตัดเป็นสิ่งสำคัญ วิเคราะห์ปัญหาคุณภาพทันเวลา ปรับพารามิเตอร์กระบวนการที่เกี่ยวข้อง และปรับปรุงกระบวนการ การพิจารณาอย่างถี่ถ้วนและปรับปัจจัยเหล่านี้ให้เหมาะสมเท่านั้นจึงจะสามารถบรรลุผลการตัดคุณภาพสูงได้
ปัจจัยข้างต้นเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ที่แบ่งปันโดย แอคเทค เลเซอร์. หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ คุณสามารถติดตามเราได้ เราจะอัปเดตเนื้อหาทั้งหมดเกี่ยวกับอุปกรณ์เลเซอร์อย่างสม่ำเสมอ

อุปกรณ์เลเซอร์

ข้อมูลติดต่อ

รับโซลูชันเลเซอร์