การตัดด้วยเลเซอร์สี่ประเภท

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์จึงมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ วันนี้ผมจะแนะนำเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์สี่ประเภท

การตัดด้วยเลเซอร์เป็นหนึ่งในวิธีการแปรรูปโลหะที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน หลักการคือการใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงที่มุ่งเน้นเพื่อฉายรังสีชิ้นงาน ทำให้มันหลอมเหลว ระเหยกลายเป็นไอ ระเหยอย่างรวดเร็ว หรือไปถึงจุดติดไฟของวัสดุที่ฉายรังสี ในขณะเดียวกันก็ใช้โคแอกเซียลความเร็วสูงกับลำแสง การไหลของอากาศจะพัดพาวัสดุที่หลอมละลายออกไป จึงทำให้สามารถตัดชิ้นงานโลหะได้

การตัดด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ประเภท ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์ของวัสดุที่กำลังดำเนินการและคุณสมบัติของก๊าซเสริม การตัดด้วยไอเลเซอร์ การตัดด้วยเลเซอร์ การหลอมละลาย การตัดด้วยออกซิเจนด้วยเลเซอร์ และการแตกหักที่ควบคุมด้วยเลเซอร์

1. การตัดด้วยเลเซอร์ไอ

การใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นสูงพลังงานสูงเพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นงาน อุณหภูมิของวัสดุที่ตัดจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ถึงจุดเดือดของวัสดุในเวลาอันสั้น ข้ามขั้นตอนการหลอมเหลวและเริ่มการกลายเป็นไอโดยตรงเพื่อสร้างไอน้ำ เมื่อไอน้ำถูกพ่นออกมา รอยตัดจะก่อตัวขึ้นในวัสดุที่ใช้ตัด

2. การตัดด้วยเลเซอร์

วัสดุโลหะถูกทำให้ร้อนและหลอมละลายด้วยเลเซอร์ ก๊าซที่ไม่ใช้งาน เช่น ไนโตรเจน จะถูกเป่าผ่านหัวฉีดโคแอกเซียลไปยังลำแสง และโลหะเหลวที่หลอมละลายจะถูกขับออกภายใต้แรงดันที่รุนแรงของก๊าซ ข้อดีของการใช้การตัดด้วยเลเซอร์คือขอบตัดค่อนข้างเรียบและทั่วๆ ไป ไม่จำเป็นต้องมีการประมวลผลขั้นที่สอง ความต้องการพลังงานเลเซอร์สูงและความดันก๊าซสูง เหมาะสำหรับตัดเหล็ก สแตนเลส ไททาเนียม อลูมิเนียม และโลหะอัลลอยด์

3. การตัดออกซิเจนด้วยเลเซอร์

หลักการของการตัดด้วยออกซิเจนด้วยเลเซอร์นั้นคล้ายคลึงกับการตัดด้วยออกซิเจน ใช้เลเซอร์เป็นแหล่งความร้อนก่อนอุ่นและใช้ออกซิเจนและก๊าซปฏิกิริยาอื่นๆ เป็นก๊าซตัด ในอีกด้านหนึ่ง ก๊าซที่ขับออกมาจะออกซิไดซ์กับโลหะที่ใช้ตัด ปล่อยความร้อนออกซิเดชันจำนวนมาก ในทางกลับกัน ออกไซด์หลอมเหลวและสารหลอมละลายจะถูกเป่าออกจากโซนปฏิกิริยาเพื่อสร้างรอยตัดในโลหะ ความเร็วในการตัดเร็วและเหมาะสำหรับการตัดวัสดุโลหะเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นหลัก

4. การแตกหักที่ควบคุมด้วยเลเซอร์

การแตกหักแบบควบคุมด้วยเลเซอร์คือการใช้พลังงานเลเซอร์ที่ค่อนข้างต่ำเพื่อสร้างการกระจายอุณหภูมิที่คมชัดในร่อง ซึ่งทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนเฉพาะที่ในวัสดุที่เปราะบางและทำให้วัสดุแตกหักไปตามร่อง กำลังสูงสามารถละลายพื้นผิวของชิ้นงานและทำลายคมตัดได้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดวัสดุที่เปราะบาง เช่น เวเฟอร์ซิลิคอนและแก้ว