เทคโนโลยีการตัดด้วยแสงเลเซอร์
เทคโนโลยีการตัดด้วยแสงเลเซอร์ (Laser Cutting Technology) เป็นกระบวนการที่ใช้แสงเลเซอร์ที่มีพลังงานสูงในการตัดหรือเจาะวัสดุต่าง ๆ เช่น โลหะ, ไม้, แก้ว, พลาสติก หรือวัสดุอื่น ๆ ที่ต้องการความแม่นยำและประณีตสูง กระบวนการนี้ถูกใช้งานอย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรม เช่น การผลิตชิ้นส่วนยานยนต์, การออกแบบสถาปัตยกรรม, และการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
หลักการทำงาน
- การกำเนิดลำแสงเลเซอร์
แสงเลเซอร์ถูกสร้างขึ้นจากแหล่งกำเนิด เช่น CO₂, ไฟเบอร์, หรือคริสตัลเลเซอร์ จากนั้นลำแสงจะถูกส่งผ่านกระจกสะท้อนและเลนส์เพื่อโฟกัสให้มีขนาดเล็กและพลังงานสูง - การโฟกัสพลังงาน
พลังงานที่โฟกัสจะทำให้วัสดุบริเวณที่ตัดหลอมละลาย, ไหม้, หรือระเหยออกไป วัสดุส่วนเกินจะถูกกำจัดด้วยก๊าซช่วย เช่น ออกซิเจน, ไนโตรเจน หรืออากาศอัด - การควบคุมการเคลื่อนไหว
ระบบ CNC (Computer Numerical Control) หรือซอฟต์แวร์ CAD/CAM ใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของหัวเลเซอร์เพื่อให้ตัดตามรูปแบบที่กำหนด
ประเภทของเลเซอร์ที่ใช้ในการตัด
- เลเซอร์ CO₂
- เหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น ไม้, กระดาษ, พลาสติก
- ใช้พลังงานน้อยและต้นทุนต่ำ
- เลเซอร์ไฟเบอร์
- มีประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับวัสดุที่เป็นโลหะ เช่น เหล็ก, อลูมิเนียม, ทองแดง
- ให้ความเร็วและความแม่นยำสูง
- เลเซอร์ YAG/Nd:YAG
- ใช้ในงานที่ต้องการพลังงานสูง เช่น การตัดโลหะหนา หรือการเจาะลึก
ข้อดีของการตัดด้วยเลเซอร์
- ความแม่นยำสูง: สามารถตัดได้ในระดับมิลลิเมตรหรือต่ำกว่า
- ความยืดหยุ่น: ใช้ได้กับวัสดุหลากหลายชนิด
- คุณภาพของขอบตัด: ขอบเรียบ ไม่จำเป็นต้องตกแต่งเพิ่มเติม
- กระบวนการที่รวดเร็ว: โดยเฉพาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก
ข้อจำกัด
- ต้นทุนเริ่มต้นสูง: เครื่องจักรเลเซอร์มีราคาสูง
- ข้อจำกัดของวัสดุ: บางชนิด เช่น วัสดุที่สะท้อนแสงสูง อาจทำให้ประสิทธิภาพการตัดลดลง
- พลังงานที่ใช้: การใช้พลังงานสูงอาจส่งผลต่อค่าใช้จ่ายในระยะยาว
การใช้งานในอุตสาหกรรม
- ยานยนต์: การผลิตชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น แผงควบคุม
- อิเล็กทรอนิกส์: การตัดแผงวงจรหรือชิ้นส่วนขนาดเล็ก
- เฟอร์นิเจอร์: การออกแบบที่ซับซ้อนบนวัสดุไม้หรือโลหะ
เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์เป็นนวัตกรรมที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในกระบวนการผลิต ทำให้เป็นทางเลือกที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรมยุคปัจจุบัน