เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์สำหรับชิ้นส่วนโลหะความแม่นยำสูง [ประสิทธิภาพสูง]

เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ถือเป็นจุดสูงสุดของอุตสาหกรรมการผลิตสมัยใหม่ โดยใช้เครื่องกำเนิดเลเซอร์แบบสเตตัสของแข็งที่ขยายแสงผ่านเส้นใยแก้วนำแสงที่มีการเติมสารโดป เพื่อสร้างลำแสงพลังงานที่เข้มข้นอย่างยิ่ง แหล่งกำเนิดแสงเชิงสอดคล้องนี้ มักทำงานที่ความยาวคลื่น 1.064 ไมโครเมตร ให้คุณภาพของโฟตอนที่เหนือกว่า โดยมีระดับความสว่างเกินกว่า 10^6 วัตต์/ซม.²·สเตอร์เรเดียน ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีหลักอยู่ที่ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงเป็นไฟฟ้าที่อยู่ในช่วง 30-35% ซึ่งสูงกว่าเลเซอร์ CO2 แบบดั้งเดิมอย่างมาก ระบบเหล่านี้ทำงานผ่านเส้นทางแสงที่ซับซ้อน โดยแหล่งปั๊มเลเซอร์ไดโอดเริ่มต้นจะกระตุ้นเส้นใยขยายแสงที่มีธาตุอิทเทรียมผสมอยู่ ทำให้เกิดลำแสงที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง ซึ่งจะถูกส่งผ่านเส้นใยกระบวนการที่ยืดหยุ่นไปยังหัวตัด หัวตัดประกอบด้วยเลนส์รวมแสงและโฟกัสเฉพาะสิทธิบัตร ซึ่งมักมีระยะโฟกัสปรับได้ระหว่าง 7.5-12 นิ้ว เพื่อรวมลำแสงเลเซอร์ให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางจุดตัดอยู่ในช่วง 10-50 ไมโครเมตร พลังงานที่รวมตัวกันนี้จะทำให้วัสดุระเหยหรือหลอมละลายทันที ในขณะที่ก๊าซเสริมแรงดันสูง (ออกซิเจนสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน และไนโตรเจนสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม) จะพุ่งเป่าเอาเศษวัสดุที่หลอมละลายออกไปจากรอยตัด เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์รุ่นใหม่มาพร้อมระบบ CNC ที่ซับซ้อน สามารถดำเนินการตามเส้นทางการตัดเวกเตอร์ที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ โดยมีความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง ±0.03 มม. และความซ้ำซาก ±0.02 มม. เครื่องจักรสามารถรักษาระดับประสิทธิภาพสูงสุดได้ในงานตัดวัสดุที่มีความหนาหลากหลาย โดยทั่วไปสามารถตัดเหล็กกล้าอ่อนได้สูงสุด 30 มม. เหล็กกล้าไร้สนิมได้ถึง 25 มม. และโลหะผสมอลูมิเนียมได้ถึง 20 มม. โดยความเร็วในการตัดสามารถสูงถึง 40 เมตร/นาที สำหรับแผ่นหนา 1 มม. การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่นในการผลิตโครงถังรถยนต์ โดยระบบที่มีกำลัง 6 กิโลวัตต์สามารถตัดเหล็กเกรดรถยนต์หนา 5 มม. ได้ที่ความเร็ว 8 เมตร/นาที โดยมีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนต่ำกว่า 50 ไมโครเมตร ในการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ มักใช้หน่วยกำลัง 12 กิโลวัตต์เพื่อตัดชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งสามารถรักษามุมฉากได้ภายในค่าความคลาดเคลื่อน 0.1° บนวัสดุหนา 15 มม. ความยืดหยุ่นของเทคโนโลยีนี้แสดงออกมาอย่างชัดเจนในโครงการงานโลหะสถาปัตยกรรม ซึ่งรูปแบบการตัดแบบซ้อนทับ (nested cutting) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุได้สูงถึง 92% ในขณะที่ยังคงรักษาระดับความแม่นยำในการตัดที่ ±0.05 มม. บนแผ่นขนาด 4x2 เมตร สำหรับการผลิตตู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถสร้างรูระบายอากาศบนอลูมิเนียมหนา 1.5 มม. ได้โดยมีขอบเรียบปราศจากรอยแตกร้าว (burr-free) ที่วัดได้ต่ำกว่า 10 ไมโครเมตร ทำให้ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการต่อเนื่องเพิ่มเติม ระบบขั้นสูงจะมีการตรวจสอบระยะหัวพ่นแบบเรียลไทม์ผ่านเซ็นเซอร์ความสูงแบบคาปาซิทีฟ และการปรับจุดโฟกัสอัตโนมัติผ่านการควบคุมแกน Z แบบโปรแกรมได้ การติดตั้งในปัจจุบันมักมีการรวมโปรโตคอล Industry 4.0 เข้ากับการเชื่อมต่อ IoT เพื่อแจ้งเตือนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (predictive maintenance) และการปรับแต่งพารามิเตอร์การตัดผ่านแพลตฟอร์มการวิเคราะห์บนคลาวด์ ด้านเศรษฐศาสตร์ในการดำเนินงานเผยให้เห็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ โดยการใช้ไฟฟ้าลดลง 60-70% เมื่อเทียบกับระบบ CO2 แบบเดิม และช่วงเวลาการบำรุงรักษายืดออกไปได้ถึง 20,000 ชั่วโมงการทำงานสำหรับแหล่งกำเนิดเลเซอร์ สำหรับความต้องการเฉพาะด้านการใช้งานและการกำหนดรายละเอียดทางเทคนิค กรุณาติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อรับข้อเสนอโซลูชันเฉพาะทางและการวิเคราะห์ต้นทุนการดำเนินงาน