ข้อดีและข้อเสียของการตัดโลหะด้วยเลเซอร์มีอะไรบ้าง

ตามเครื่องกำเนิดเลเซอร์ที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์ในท้องตลาดมีเครื่องตัดเลเซอร์หลายประเภท ได้แก่ เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 และเครื่องตัดเลเซอร์ YAG

ประเภทแรก คือ เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์

เนื่องจากเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์สามารถส่งสัญญาณผ่านใยแก้วนำแสง ทำให้มีความยืดหยุ่นสูงขึ้นอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน มีจุดบกพร่องน้อย บำรุงรักษาง่าย และทำงานได้รวดเร็ว ดังนั้น เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์จึงมีข้อดีอย่างมากในการตัดแผ่นโลหะบางที่มีความหนาไม่เกิน 25 มม. อัตราการแปลงพลังงานแสงเป็นไฟฟ้าของเลเซอร์ไฟเบอร์สูงถึง 25% ทำให้เลเซอร์ไฟเบอร์มีข้อได้เปรียบอย่างเห็นได้ชัดในด้านการประหยัดพลังงานไฟฟ้าและระบบระบายความร้อน

เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ส่วนใหญ่ข้อดี:มีอัตราการแปลงพลังงานแสงเป็นไฟฟ้าสูง ใช้พลังงานต่ำ สามารถตัดแผ่นสแตนเลสและแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนาไม่เกิน 25 มม. เป็นเครื่องตัดเลเซอร์ที่เร็วที่สุดสำหรับการตัดแผ่นโลหะบางในบรรดาเครื่องทั้งสามชนิดนี้ มีรอยตัดขนาดเล็ก คุณภาพจุดดี และสามารถใช้สำหรับการตัดละเอียดได้

ข้อเสียหลักของเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์:เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์มีความยาวคลื่น 1.06 ไมโครเมตร ซึ่งวัสดุที่ไม่ใช่โลหะดูดซับได้ยาก ดังนั้นจึงไม่สามารถตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะได้ ความยาวคลื่นสั้นของเลเซอร์ไฟเบอร์เป็นอันตรายต่อร่างกายและดวงตาของมนุษย์มาก เพื่อความปลอดภัย จึงแนะนำให้เลือกใช้เครื่องที่มีระบบปิดมิดชิดสำหรับการประมวลผลด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์

การวางตำแหน่งทางการตลาดหลัก:การตัดชิ้นงานที่มีความหนาน้อยกว่า 25 มม. โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแปรรูปแผ่นโลหะบางที่มีความแม่นยำสูง เหมาะสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการความแม่นยำและประสิทธิภาพสูงมาก คาดการณ์ว่าด้วยการเกิดขึ้นของเลเซอร์ที่มีกำลัง 10,000 วัตต์ขึ้นไป เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์จะเข้ามาแทนที่เลเซอร์ CO2 กำลังสูงในตลาดเครื่องตัดส่วนใหญ่ในที่สุด

หมวดที่สอง คือ เครื่องตัดเลเซอร์ CO2

เดอะเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 สามารถตัดเหล็กกล้าคาร์บอนได้อย่างเสถียรสามารถตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะได้หนาไม่เกิน 20 มม. สแตนเลสไม่เกิน 10 มม. และอลูมิเนียมอัลลอยด์ไม่เกิน 8 มม. เลเซอร์ CO2 มีความยาวคลื่น 10.6 ไมโครเมตร ซึ่งวัสดุที่ไม่ใช่โลหะดูดซับได้ค่อนข้างง่าย และสามารถตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะคุณภาพสูง เช่น ไม้ อะคริลิก PP และกระจกอินทรีย์ได้

เลเซอร์ CO2 ข้อดีหลัก:เลเซอร์ CO2 มีกำลังสูง โดยทั่วไปกำลังไฟจะอยู่ระหว่าง 2000-4000 วัตต์ สามารถตัดสแตนเลส เหล็กกล้าคาร์บอน และวัสดุทั่วไปอื่นๆ ที่มีความหนาไม่เกิน 25 มม. รวมถึงแผ่นอลูมิเนียมที่มีความหนาไม่เกิน 4 มม. และแผ่นอะคริลิกที่มีความหนาไม่เกิน 60 มม. แผ่นไม้ และแผ่น PVC ได้ และมีความเร็วในการตัดแผ่นบางๆ ได้เร็วมาก นอกจากนี้ เนื่องจากเลเซอร์ CO2 ปล่อยแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง จึงให้ผลลัพธ์การตัดที่เรียบเนียนและดีที่สุดในบรรดาเครื่องตัดเลเซอร์ทั้งสามชนิด

ข้อเสียหลักของเลเซอร์ CO2:อัตราการแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าของเลเซอร์ CO2 อยู่ที่ประมาณ 10% เท่านั้น สำหรับเลเซอร์ก๊าซ CO2 จำเป็นต้องแก้ปัญหาเรื่องความเสถียรในการปล่อยแสงของเลเซอร์กำลังสูง เนื่องจากเทคโนโลยีหลักและสำคัญส่วนใหญ่ของเลเซอร์ CO2 อยู่ในมือของผู้ผลิตในยุโรปและอเมริกา เครื่องจักรส่วนใหญ่จึงมีราคาแพงกว่า 2 ล้านหยวน และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้อง เช่น อุปกรณ์เสริมและวัสดุสิ้นเปลืองก็สูงมาก นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายในการใช้งานจริงก็สูงมาก และการตัดยังสิ้นเปลืองอากาศมากอีกด้วย

เลเซอร์ CO2 การวางตำแหน่งทางการตลาดหลัก:การตัดแผ่นโลหะหนา 6-25 มม. ส่วนใหญ่ใช้โดยองค์กรขนาดใหญ่และขนาดกลาง รวมถึงบางองค์กรที่รับงานตัดด้วยเลเซอร์ภายนอกเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเลเซอร์สูง การใช้พลังงานของตัวเครื่องสูง และปัจจัยอื่นๆ ที่แก้ไขไม่ได้ ทำให้ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ตลาดเครื่องตัดเลเซอร์แบบดั้งเดิมได้รับผลกระทบอย่างมากจากเครื่องตัดเลเซอร์แบบโซลิดสเตทและเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ และตลาดก็อยู่ในภาวะหดตัวอย่างเห็นได้ชัด

หมวดที่สาม คือ เครื่องตัดเลเซอร์ YAG แบบแข็ง

เครื่องตัดเลเซอร์โซลิดสเตท YAG มีคุณสมบัติเด่นคือราคาถูกและมีเสถียรภาพดี แต่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยทั่วไปต่ำกว่า 3% ปัจจุบันกำลังเอาต์พุตของผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ต่ำกว่า 800 วัตต์ เนื่องจากพลังงานเอาต์พุตต่ำ จึงส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเจาะและตัดแผ่นโลหะบาง ลำแสงเลเซอร์สีเขียวสามารถใช้งานได้ทั้งแบบพัลส์และแบบต่อเนื่อง มีความยาวคลื่นสั้นและมีความเข้มข้นของแสงที่ดี เหมาะสำหรับการตัดเฉือนที่ต้องการความแม่นยำสูง โดยเฉพาะการเจาะรูภายใต้สภาวะพัลส์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการตัดได้อีกด้วยการเชื่อมและการพิมพ์หิน

เลเซอร์ YAG ข้อดีหลักๆ:เครื่องจักรนี้สามารถตัดอะลูมิเนียม ทองแดง และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กส่วนใหญ่ได้ ราคาซื้อเครื่องจักรถูก ค่าใช้จ่ายในการใช้งานต่ำ และการบำรุงรักษาง่าย เทคโนโลยีหลักส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาโดยบริษัทในประเทศแล้ว ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์เสริมและการบำรุงรักษาต่ำ และเครื่องจักรใช้งานและบำรุงรักษาง่าย ความต้องการคุณภาพของคนงานไม่สูงนัก

ข้อเสียหลักของเลเซอร์ YAG: สามารถตัดวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 8 มม. เท่านั้น และประสิทธิภาพการตัดค่อนข้างต่ำ

เลเซอร์ YAG การวางตำแหน่งทางการตลาดหลัก:การตัดวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 8 มม. ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อมที่ต้องการใช้งานเอง และผู้ใช้งานส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมการผลิตแผ่นโลหะ การผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน การผลิตเครื่องครัว การตกแต่งและประดับตกแต่ง การโฆษณา และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่มีความต้องการในการประมวลผลไม่สูงมากนัก เนื่องจากราคาของเลเซอร์ไฟเบอร์ลดลง เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติกจึงเข้ามาแทนที่เครื่องตัดเลเซอร์ YAG โดยพื้นฐานแล้ว

โดยทั่วไป เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ ด้วยข้อดีหลายประการ เช่น ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง ความแม่นยำในการประมวลผลสูง คุณภาพรอยตัดที่ดี และการประมวลผลการตัดแบบสามมิติ จึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีการแปรรูปแผ่นโลหะแบบดั้งเดิม เช่น การตัดด้วยพลาสมา การตัดด้วยน้ำ การตัดด้วยเปลวไฟ และการเจาะ CNC หลังจากพัฒนาอย่างต่อเนื่องมาเกือบ 20 ปี เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์และอุปกรณ์เครื่องตัดเลเซอร์จึงเป็นที่รู้จักและใช้งานกันอย่างแพร่หลายในสถานประกอบการแปรรูปแผ่นโลหะส่วนใหญ่