ในฐานะเทคโนโลยีหลักในอุตสาหกรรมการผลิต การตัดด้วยเลเซอร์ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในสาขาต่างๆ-ตั้งแต่อุตสาหกรรมหนักไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ และตั้งแต่การผลิตจำนวนมากไปจนถึงการผลิตตามสั่ง-เนื่องมาจากความแม่นยำสูง ความเร็วสูง และความสามารถในการประมวลผลที่ยืดหยุ่น เนื่องจากเป็นเทคนิคการตัดเฉือนอเนกประสงค์ การใช้งานและโซลูชันกระบวนการจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับประเภทวัสดุ ความแม่นยำที่ต้องการ และขนาดการผลิต ส่วนต่อไปนี้จะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับประเด็นเหล่านี้
1. การประยุกต์ใช้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์
การตัดด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูง-ในการหลอม เผา หรือทำให้วัสดุกลายเป็นไอตามเส้นทางที่กำหนดไว้ มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายใน:
ก) การแปรรูปโลหะ
การตัดโลหะแผ่น (เหล็ก อลูมิเนียม สแตนเลส ไทเทเนียม) สำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ การบินและอวกาศ และการก่อสร้าง และการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ เช่น ฉากยึด แผง เฟรม และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
b) วัสดุที่ไม่ใช่-โลหะ
การแปรรูปพลาสติก อะคริลิก โพลีคาร์บอเนต และวัสดุผสม รวมถึงไม้ กระดาษ หนัง และสิ่งทอสำหรับการออกแบบ บรรจุภัณฑ์ และการตกแต่ง
c) อิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์
การเจาะด้วยเลเซอร์สำหรับรูขนาดเล็ก-ที่แม่นยำ และการตัดแผงวงจร ฟิล์มบาง และรูปแบบที่ซับซ้อนสำหรับเซ็นเซอร์หรืออุปกรณ์ MEMS
d) ยานยนต์และอวกาศ
การตัดรูปทรงที่ซับซ้อนสำหรับแผงตัวถัง ส่วนประกอบภายใน และใบพัดกังหัน ช่วยลดน้ำหนักของโครงสร้างโดยไม่ทำให้เกิดความเครียดทางกล
2. โซลูชั่นกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์
การตัดด้วยเลเซอร์ไม่ใช่แค่การดำเนินการ "ชี้{0}}แล้ว-ยิง" เท่านั้น กระบวนการจะถูกปรับตามวัสดุ ความหนา และคุณภาพขอบที่ต้องการ โซลูชันกระบวนการที่สำคัญได้แก่:
ก) ประเภทของเลเซอร์สำหรับการตัด
เลเซอร์ CO₂
เหมาะสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ- (ไม้ อะคริลิค พลาสติก) ที่มีความเร็วตัดปานกลางสำหรับโลหะ การใช้งานทั่วไป: ป้าย การตัดสิ่งทอ พลาสติก
ไฟเบอร์เลเซอร์
มีประสิทธิภาพสูงในการตัดโลหะ (เหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง ไทเทเนียม) ให้ความเร็วและความแม่นยำที่เหนือกว่าเลเซอร์ CO₂ สำหรับแผ่นที่มีความหนาบางถึงปานกลาง- การใช้งาน: แผงยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์
Nd:YAG/Nd:YVO₄ เลเซอร์
พัลส์เลเซอร์ใช้สำหรับการตัดเฉือนขนาดเล็กและการแกะสลัก เหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กหรือซับซ้อน เช่น เครื่องประดับ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ หรือรูขนาดเล็ก-
b) วิธีการตัด
การตัดฟิวชั่น
เลเซอร์ละลายวัสดุ และไอพ่นแก๊สจะพัดวัสดุที่หลอมละลายออกไป นิยมใช้ในการแปรรูปโลหะ
การตัดการกลายเป็นไอ
วัสดุจะถูกทำให้เป็นไอโดยไม่ต้องใช้ไอพ่นหลอมเหลว ซึ่งใช้สำหรับการตัดวัสดุที่ละเอียดอ่อนอย่างแม่นยำ
การเขียนหรือการระเหย
ขจัดวัสดุพื้นผิวโดยไม่ต้องเจาะเต็ม เหมาะสำหรับวัสดุที่เปราะบางหรือหลาย-
เจาะ/เจาะ
เลเซอร์พัลซ์จะสร้างรูที่แม่นยำ รวมถึงรูขนาดเล็ก-
c) พารามิเตอร์กระบวนการ
พลังเลเซอร์: ต้องใช้พลังงานสูงกว่าสำหรับวัสดุที่มีความหนา
ความเร็วในการตัด: สมดุลระหว่างคุณภาพขอบและประสิทธิภาพการผลิต
ช่วยแก๊ส: ออกซิเจน ไนโตรเจน หรืออากาศเพื่อเพิ่มการตัดหรือป้องกันการเกิดออกซิเดชัน
ตำแหน่งโฟกัส: การโฟกัสที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการตัดที่สะอาดและมีตะกรันน้อยที่สุด
คุณภาพของลำแสง: ส่งผลต่อความแม่นยำและความกว้างของรอยตัด
d) การบูรณาการเข้ากับการผลิตจำนวนมาก
เครื่องตัดเลเซอร์ที่ควบคุมโดย CNC- ช่วยให้:
การจัดการวัสดุอัตโนมัติ
การตัดแบบซ้อนเพื่อลดขยะ
การตัดเป็นชุดสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อนโดยไม่ต้องเปลี่ยนเครื่องมือ
บูรณาการกับการดัด การเชื่อม หรือการผลิตแบบเติมเนื้อเพื่อการผลิตชิ้นส่วนที่สมบูรณ์
เซลล์ตัดด้วยเลเซอร์อัจฉริยะในการผลิตสมัยใหม่สามารถแนะนำพารามิเตอร์กระบวนการโดยอัตโนมัติตามโปรไฟล์ของแผ่น ความหนา และประเภทวัสดุ พวกเขาใช้ระบบวิชันซิสเต็มเพื่อตรวจสอบคุณภาพการตัดแบบเรียลไทม์และให้การปรับเปลี่ยนข้อเสนอแนะ เมื่อรวมกับการดัดและเชื่อมเข้ากับสายการผลิตที่ยืดหยุ่น จะทำให้บรรลุขั้นตอนการทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบตั้งแต่แผ่นเรียบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โซลูชันเหล่านี้เหมาะสำหรับการผลิตเป็นชุดของวัสดุต่างๆ และนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงการผลิตทางอุตสาหกรรม อุปกรณ์ทางการแพทย์ ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และงานศิลปะ