การตัดด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ เลเซอร์ เพื่อทำให้วัสดุกลายเป็นไอ ส่งผลให้เกิดการตัดขอบ แม้ว่าโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการใช้งานด้านการผลิตทางอุตสาหกรรม แต่ปัจจุบันใช้โดยโรงเรียน ธุรกิจขนาดเล็ก สถาปัตยกรรม และผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก การตัดด้วยเลเซอร์ ทำงานโดยกำหนดทิศทางเอาท์พุตของเลเซอร์กำลังสูงที่ใช้กันมากที่สุดผ่านทางออปติก เลนส์ เลเซอร์ และ CNC (การควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์) ใช้เพื่อกำหนดทิศทางลำแสงเลเซอร์ไปยังวัสดุ เลเซอร์เชิงพาณิชย์สำหรับการตัดวัสดุใช้ระบบควบคุมการเคลื่อนไหวตาม CNC หรือ G-code ของรูปแบบที่จะตัดลงบนวัสดุ ลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสนั้นพุ่งตรงไปที่วัสดุ ซึ่งจะละลาย เผาไหม้ ระเหยออกไป หรือถูกพ่นออกไปด้วยไอพ่นก๊าซ ทำให้เกิดขอบที่มีพื้นผิวคุณภาพ สูง
เลเซอร์ที่ใช้ในการตัดด้วยเลเซอร์มีสามประเภทหลัก เลเซอร์ CO2 เหมาะสำหรับการตัด การคว้าน และการแกะสลัก เลเซอร์ นีโอดิเมียม (Nd) และนีโอดิเมียม อิตเทรียม-อลูมิเนียม-โกเมน ( Nd:YAG ) มีสไตล์เหมือนกันและแตกต่างกันเฉพาะในการใช้งานเท่านั้น Nd ใช้สำหรับการคว้านและที่ต้องการพลังงานสูงแต่ต้องใช้การซ้ำน้อย เลเซอร์ Nd:YAG ถูกใช้เมื่อต้องการพลังงานสูงมาก และสำหรับการคว้านและการแกะสลัก สามารถใช้เลเซอร์ CO2 และ Nd/Nd:YAG ในการ เชื่อมได้
โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ CO2 จะถูก "ปั๊ม" โดยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านก๊าซผสม (กระตุ้นด้วย DC) หรือใช้พลังงานความถี่วิทยุ (กระตุ้นด้วย RF) วิธี RF นั้นใหม่กว่าและได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากการออกแบบ DC ต้องใช้อิเล็กโทรดภายในช่อง จึงอาจเกิดการสึกกร่อนของอิเล็กโทรดและการชุบวัสดุอิเล็กโทรดบน เครื่องแก้ว และ เลนส์ เนื่องจากตัวสะท้อนความถี่วิทยุมีอิเล็กโทรดภายนอก จึงไม่น่าจะเกิดปัญหาเหล่านั้น เลเซอร์ CO2 ใช้สำหรับการตัดวัสดุหลายประเภททางอุตสาหกรรม รวมถึงไทเทเนียม สแตนเลส เหล็กเหนียว อลูมิเนียม พลาสติก ไม้ ไม้เอ็นจิเนียริ่ง ขี้ผึ้ง ผ้า และกระดาษ เลเซอร์ YAG ใช้สำหรับการตัดและเขียนโลหะและเซรามิกเป็นหลัก
นอกจากแหล่งพลังงานแล้ว ประเภทของการไหลของก๊าซยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานอีกด้วย รูปแบบทั่วไปของเลเซอร์ CO2 ได้แก่ การไหลตามแนวแกนเร็ว การไหลตามแนวแกนช้า การไหลตามขวาง และแผ่นคอนกรีต ในเครื่องสะท้อนเสียงแบบไหลตามแนวแกนอย่างรวดเร็ว ส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์ ฮีเลียม และไนโตรเจนจะถูกหมุนเวียนด้วยความเร็วสูงโดยกังหันหรือเครื่องเป่าลม เลเซอร์ไหลตามขวางจะหมุนเวียนก๊าซที่ผสมด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า ต้องใช้เครื่องเป่าลมที่ง่ายกว่า เครื่องสะท้อนเสียงแบบแผ่นพื้นหรือแบบกระจายความเย็นมีแหล่งก๊าซคงที่ซึ่งไม่ต้องการแรงดันหรือเครื่องแก้ว ซึ่งช่วยประหยัดค่ากังหันและเครื่องแก้วทดแทน
เครื่องกำเนิดเลเซอร์และเลนส์ภายนอก (รวมถึงเลนส์โฟกัส) จำเป็นต้องมีการระบายความร้อน ขึ้นอยู่กับขนาดและการกำหนดค่าของระบบ ความร้อนทิ้งอาจถูกถ่ายเทโดยสารหล่อเย็นหรือโดยตรงไปยังอากาศ น้ำเป็นสารหล่อเย็นที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งมักจะไหลเวียนผ่านเครื่องทำความเย็นหรือระบบถ่ายเทความร้อน
เลเซอร์ไมโครเจ็ทเป็น เลเซอร์ ฉีดน้ำนำ โดยลำแสงเลเซอร์แบบพัลซ์จะเชื่อมต่อเข้ากับการฉีดน้ำแรงดันต่ำ ใช้เพื่อทำหน้าที่ตัดด้วยเลเซอร์ในขณะที่ใช้วอเตอร์เจ็ทเพื่อนำทางลำแสงเลเซอร์ เหมือนกับใยแก้วนำแสง ผ่านการสะท้อนภายในทั้งหมด ข้อดีของการทำเช่นนี้ก็คือ น้ำยังช่วยขจัดเศษซากและทำให้วัสดุเย็นลงอีกด้วย ข้อดีเพิ่มเติมเหนือการตัดด้วยเลเซอร์แบบ "แห้ง" แบบดั้งเดิมคือ ความเร็วในการหั่นสูง การ ตัดแบบขนาน และการตัดรอบทิศทาง
ไฟเบอร์เลเซอร์ เป็นเลเซอร์โซลิดสเตตชนิดหนึ่งที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมการตัดโลหะ เทคโนโลยีไฟเบอร์ต่างจาก CO2 ตรงที่ใช้ตัวกลางที่ได้รับของแข็ง ซึ่งต่างจากก๊าซหรือของเหลว “เลเซอร์เมล็ด” จะสร้างลำแสงเลเซอร์แล้วขยายภายในใยแก้ว ด้วยความยาวคลื่นเพียง 1,064 นาโนเมตร ไฟเบอร์เลเซอร์จึงสร้างขนาดลำแสงที่เล็กมาก (เล็กกว่า CO2 ถึง 100 เท่า) ทำให้เหมาะสำหรับการตัดวัสดุโลหะสะท้อนแสง นี่เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของไฟเบอร์เมื่อเทียบกับCO2
ที่มา: วิกิพีเดีย
บริการออนไลน์