การวิจัยและการประยุกต์ใช้กระบวนการตัดด้วยเลเซอร์และเทคโนโลยีการประมวลผลโลหะแผ่นที่มีความแม่นยำ
ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของการตัดด้วยเลเซอร์
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ และข้อได้เปรียบที่สำคัญของกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์ก็คือ สามารถควบคุมปัจจัยหลักในกระบวนการได้ในระดับสูง เพื่อให้ชิ้นงานที่ตัดตรงตามความต้องการของลูกค้าอย่างเต็มที่และมีความสามารถในการทำซ้ำได้ดี ปัจจัยหลักเหล่านี้ประกอบด้วยพารามิเตอร์กระบวนการ เช่น ความเร็วตัด ตำแหน่งโฟกัส แรงดันก๊าซเสริม และกำลังเอาต์พุตเลเซอร์ นอกเหนือจากตัวแปรที่สำคัญที่สุดสี่อย่างที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ปัจจัยที่อาจส่งผลต่อคุณภาพการตัด ได้แก่ พารามิเตอร์ลำแสง (โหมดและกำลัง โพลาไรเซชันของลำแสงเลเซอร์ การโฟกัสของลำแสงเลเซอร์ ลำแสงคลื่นพัลส์) และคุณลักษณะของชิ้นงาน (การสะท้อนแสงของพื้นผิววัสดุ สถานะพื้นผิวของวัสดุ) รวมถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น คบเพลิงตัดและหัวฉีด ระบบเส้นทางแสงภายนอก การตรึงชิ้นงาน ฯลฯ คุณภาพการตัดสามารถปรับปรุงได้โดยการเปลี่ยนคุณลักษณะของชิ้นงาน อุณหภูมิพื้นผิวที่มากเกินไปและการกัดกร่อนของเหล็กอาจส่งผลต่อคุณภาพการตัด โดยทั่วไปอุณหภูมิของแผ่นเหล็กควรต่ำ และสามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวของแผ่นเหล็กได้โดยการปรับลำดับการตัด จำเป็นต้องย้ายไปยังตำแหน่งไกลเพื่อตัดหลังจากตัดที่ตำแหน่งเดียว ในกระบวนการปรับเปลี่ยน ควรพิจารณาคุณภาพการตัดและประสิทธิภาพการตัดอย่างครอบคลุม โดยสามารถลดอุณหภูมิของแผ่นเหล็กได้โดยใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำที่ตำแหน่งตัด พื้นผิวของแผ่นเหล็กมีการสึกกร่อนอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพการตัด และทำให้เกิดรอยบากในการตัดขนาดใหญ่ เมื่อตัดเป็นรู ของเสียจะไม่สามารถกำจัดออกได้ ทำให้ต้นทุนในการประมวลผลครั้งต่อไปเพิ่มขึ้น
การประมวลผลการตัดด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการใช้งานที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมการประมวลผลด้วยเลเซอร์ และยังเป็นวิธีการประมวลผลที่เก่าแก่ที่สุดและใช้กันมากที่สุดในการประมวลผลด้วยเลเซอร์ คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของอุตสาหกรรมการประมวลผลด้วยเลเซอร์ทั้งหมด บทความนี้จะแนะนำหลักการของการตัดด้วยเลเซอร์ ลักษณะของการตัดด้วยเลเซอร์ การวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักในการตัดด้วยเลเซอร์ของวัสดุ และการพัฒนาและการวิเคราะห์เทคโนโลยีกระบวนการหลักของการตัดด้วยเลเซอร์ ปัจจุบันการตัดด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่เป็นการตัดด้วยเลเซอร์ CO2 บทความนี้ยังแนะนำหลักการสำคัญของการตัดด้วยเลเซอร์ CO2 ลักษณะการประมวลผลของการตัดด้วยเลเซอร์ CO2 และการประยุกต์ใช้การตัดด้วยเลเซอร์ CO2 ในด้านต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ บทนำและการวิเคราะห์การตัดด้วยเลเซอร์ของวัสดุทางวิศวกรรมที่ใช้กันทั่วไป สถานะการพัฒนาในปัจจุบันและแนวโน้มของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ และจากสถานะการพัฒนาในประเทศและต่างประเทศ แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ได้รับการชี้ให้เห็น
หลักการประมวลผลการตัดด้วยเลเซอร์:
ลำแสงเลเซอร์ถูกโฟกัสไปที่จุดแสงขนาดเล็กมากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำน้อยกว่า 0.1 มม. ทำให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า 106W/cm2 ที่จุดโฟกัส ณ จุดนี้ ความร้อนที่ป้อนเข้าไปโดยลำแสง (แปลงจากพลังงานแสง) เกินกว่าส่วนที่สะท้อน ดำเนินการ หรือกระจายโดยวัสดุอย่างมาก และวัสดุจะร้อนอย่างรวดเร็วจนถึงจุดที่ความชื้นกลายเป็นไอ และระเหยกลายเป็นรูพรุน เมื่อลำแสงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงโดยสัมพันธ์กับวัสดุ รูจะก่อตัวอย่างต่อเนื่องเป็นช่องแคบ (เช่น ประมาณ 0.1 มม.) จากนั้นจึงใช้แก๊สแรงดันสูงเพื่อเป่าวัสดุที่หลอมละลายหรือระเหยออกจากช่องดังกล่าว ทำให้เกิดผลจากการตัดวัสดุ เนื่องจากการใช้ลำแสงที่มองไม่เห็นแทนการใช้มีดกลแบบดั้งเดิม ชิ้นส่วนเชิงกลของหัวใบมีดเลเซอร์จึงไม่สัมผัสกับงาน และจะไม่ทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนพื้นผิวการทำงานระหว่างการทำงาน ความเร็วในการตัดด้วยเลเซอร์นั้นรวดเร็ว รอยบากเรียบและเรียบ โดยทั่วไปไม่ต้องการการประมวลผลเพิ่มเติม โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการตัดมีขนาดเล็ก การเสียรูปของบอร์ดมีขนาดเล็ก และตะเข็บตัดแคบ (0.1 มม. ~ 0.3 มม.) แผลไม่มีแรงกดเชิงกลและไม่มีเสี้ยนเฉือน ความแม่นยำในการประมวลผลสูง การทำซ้ำได้ดี และไม่ทำลายพื้นผิววัสดุ การเขียนโปรแกรมควบคุมเชิงตัวเลข ซึ่งสามารถประมวลผลแผนเรียบใดๆ ก็ได้ สามารถตัดแผงขนาดใหญ่ทั้งหมดได้โดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ ช่วยประหยัดเวลาและประหยัด