เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ทำงานอย่างไร
2025/11/21
อ เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ทันสมัยที่สุดในการผลิตสมัยใหม่ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดโลหะด้วยความแม่นยำและความเร็วเป็นพิเศษ แต่เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ทำงานอย่างไรกันแน่? การทำความเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องช่วยอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การบินและอวกาศ การก่อสร้าง และอิเล็กทรอนิกส์
แกนหลักของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์คือแหล่งกำเนิดไฟเบอร์เลเซอร์ ซึ่งสร้างลำแสงที่มีความเข้มข้นและทรงพลัง ลำแสงนี้ผลิตขึ้นโดยการสูบแสงความเข้มสูงผ่านเส้นใยนำแสงที่มีธาตุหายาก เช่น อิตเทอร์เบียม องค์ประกอบเหล่านี้จะขยายแสงและแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นลำแสงเลเซอร์โฟกัสที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง
จากนั้นลำแสงเลเซอร์จะถูกส่งผ่านสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกไปยังหัวตัดของเครื่องจักร ในกรณีนี้ ลำแสงจะถูกโฟกัสโดยเลนส์ไปยังจุดที่เล็กมากและแม่นยำ — มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงเศษเสี้ยวมิลลิเมตร เลเซอร์โฟกัสจะทำให้พื้นผิวของวัสดุร้อนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้วัสดุละลาย กลายเป็นไอ หรือเผาไหม้
ก๊าซแรงดันสูง เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรืออากาศ จะถูกเป่าผ่านหัวฉีดพร้อมกัน ก๊าซนี้ช่วยกำจัดวัสดุที่หลอมเหลวออกจากบริเวณการตัด เหลือไว้แต่ขอบที่เรียบและสะอาด ประเภทของก๊าซที่ใช้ขึ้นอยู่กับวัสดุที่กำลังแปรรูป เหล็กกล้าคาร์บอนมักใช้ออกซิเจนเพื่อเพิ่มความเร็วในการตัด ในขณะที่สแตนเลสและอลูมิเนียมนิยมใช้ไนโตรเจนเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน
กระบวนการทั้งหมดควบคุมโดยระบบ CNC ซึ่งเป็นไปตามเส้นทางการตัดที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยความแม่นยำสูง ช่วยให้สามารถสร้างรูปแบบที่ซับซ้อน รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ และส่วนประกอบที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง
เครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์มีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการบำรุงรักษาต่ำ ไฟเบอร์เลเซอร์ไม่มีกระจกหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในเส้นทางลำแสง ซึ่งต่างจากเลเซอร์ CO₂ ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและเพิ่มความน่าเชื่อถือ
โดยสรุปคือเส้นใย เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ ทำงานโดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นลำแสงเลเซอร์เข้มข้นที่จะละลายและเอาวัสดุออกด้วยความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบได้ การผสมผสานระหว่างความเร็ว ประสิทธิภาพ และความแม่นยำทำให้เป็นรากฐานสำคัญของการผลิตโลหะและการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่
