เทคนิคการเจาะของเครื่องตัดเลเซอร์คืออะไร?

ในปัจจุบัน วิธีการตัดด้วยความร้อนที่ใช้กันทั่วไปในงานตัด CNC ในตลาด ได้แก่ การตัดด้วยเปลวไฟและการตัดด้วยพลาสมา อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของคุณภาพการตัดและผลการตัด เครื่องตัดเลเซอร์จำเป็นต้องปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับในอดีต เมื่อพิจารณาว่าหลักการของการตัดด้วยเลเซอร์นั้นซับซ้อนกว่าการตัดด้วยเปลวไฟและพลาสมา ผมเชื่อว่าองค์กรและผู้ใช้จำนวนมากไม่มีความเข้าใจมากนัก ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมโดยบรรณาธิการ Yiqiang สำหรับคุณ:
1. เทคโนโลยีการตัดและการเจาะ
เทคโนโลยีการตัดด้วยความร้อนใด ๆ ยกเว้นบางกรณีที่สามารถเริ่มต้นจากขอบของบอร์ดได้ โดยทั่วไปจะต้องเจาะรูเล็ก ๆ บนบอร์ด ก่อนหน้านี้ บนเครื่องปั๊มคอมโพสิตด้วยเลเซอร์ หมัดถูกใช้เพื่อเจาะรูก่อน จากนั้นจึงใช้เลเซอร์เพื่อเริ่มตัดจากรูเล็กๆ มีสองวิธีพื้นฐานในการเจาะเครื่องตัดเลเซอร์โดยไม่มีอุปกรณ์ปั๊ม:
การเจาะทะลุ - วัสดุถูกฉายรังสีด้วยเลเซอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างหลุมตรงกลาง จากนั้นวัสดุที่หลอมเหลวจะถูกกำจัดออกอย่างรวดเร็วโดยการไหลของออกซิเจนที่โคแอกเซียลกับลำแสงเลเซอร์เพื่อสร้างรู โดยทั่วไปขนาดของรูจะสัมพันธ์กับความหนาของแผ่นเพลต และเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของรูพ่นจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของความหนาของแผ่น ดังนั้นสำหรับแผ่นเพลทที่หนากว่า เส้นผ่านศูนย์กลางรูพ่นจะใหญ่กว่าและไม่เป็นวงกลม และไม่ควรใช้กับชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำในการประมวลผลสูง ใช้ได้กับวัสดุเหลือใช้เท่านั้น นอกจากนี้ เนื่องจากความดันออกซิเจนที่ใช้ระหว่างการเจาะเช่นเดียวกับระหว่างการตัด จึงมีการกระเด็นอย่างมาก
การเจาะทะลุแบบพัลส์ - การใช้เลเซอร์พัลส์กำลังสูงสุดเพื่อละลายหรือทำให้วัสดุจำนวนเล็กน้อยกลายเป็นไอ โดยทั่วไปจะใช้อากาศหรือไนโตรเจนเป็นก๊าซเสริมเพื่อลดการขยายตัวของรูเนื่องจากการคายความร้อนออกซิเดชัน และความดันก๊าซต่ำกว่าออกซิเจน แรงกดระหว่างการตัด เลเซอร์แต่ละพัลส์จะสร้างไอพ่นของอนุภาคขนาดเล็กที่ค่อยๆ ทะลุทะลวง ดังนั้นเวลาในการเจาะแผ่นหนาจึงใช้เวลาไม่กี่วินาที เมื่อการเจาะเสร็จสิ้น ให้เปลี่ยนแก๊สเสริมด้วยออกซิเจนสำหรับการตัดทันที ด้วยวิธีนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของการเจาะจะเล็กลง และคุณภาพของการเจาะจะดีกว่าการเจาะแบบพ่น เลเซอร์ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ไม่ควรมีกำลังขับสูงเท่านั้น ที่สำคัญกว่านั้น ลักษณะทางโลกและเชิงพื้นที่ของลำแสงทำให้เลเซอร์ CO2 แบบไหลตามขวางทั่วไปตอบสนองความต้องการของการตัดด้วยเลเซอร์ได้ยาก นอกจากนี้ การเจาะทะลุแบบพัลส์ยังต้องการระบบควบคุมเส้นทางก๊าซที่เป็นไปได้เพื่อให้ได้ประเภทของก๊าซ การสลับแรงดันก๊าซ และการควบคุมเวลาการเจาะ
ในกรณีของการใช้การเจาะแบบพัลส์ เพื่อให้ได้การตัดที่มีคุณภาพสูง เทคโนโลยีการเปลี่ยนจากการเจาะแบบพัลส์เมื่อชิ้นงานหยุดนิ่งเป็นการตัดชิ้นงานอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วคงที่ควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจัง ตามทฤษฎี โดยปกติแล้ว สามารถเปลี่ยนเงื่อนไขการตัดของส่วนอัตราเร่งได้ เช่น ทางยาวโฟกัส ตำแหน่งหัวฉีด แรงดันแก๊ส ฯลฯ แต่ในความเป็นจริง ไม่น่าจะเปลี่ยนเงื่อนไขเหล่านี้ได้เนื่องจากระยะเวลาอันสั้น วิธีการหลักที่ใช้ในการผลิตเชิงอุตสาหกรรมคือการเปลี่ยนพลังงานเลเซอร์โดยเฉลี่ย ซึ่งใช้งานได้จริงมากกว่า วิธีการเฉพาะคือการเปลี่ยนความกว้างของพัลส์ เปลี่ยนความถี่พัลส์ เปลี่ยนความกว้างและความถี่ของพัลส์พร้อมกัน
2. การวิเคราะห์การเสียรูปของรูเล็ก ๆ (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและความหนาของแผ่น) ระหว่างการตัดและการแปรรูป
เนื่องจากเครื่องจักร (สำหรับเครื่องตัดเลเซอร์กำลังสูงเท่านั้น) ไม่ใช้การเจาะแบบระเบิดเมื่อทำการเจาะรูขนาดเล็ก แต่จะใช้การเจาะแบบพัลส์ (การเจาะแบบอ่อน) แทน สิ่งนี้ทำให้พลังงานเลเซอร์มีความเข้มข้นมากเกินไปในพื้นที่ขนาดเล็กมาก แผดเผาพื้นที่ที่ไม่ได้ดำเนินการ ทำให้รูผิดรูปและส่งผลต่อคุณภาพการประมวลผล ณ จุดนี้ เราควรเปลี่ยนวิธีการเจาะแบบพัลส์ (การเจาะแบบอ่อน) เป็นวิธีการเจาะแบบระเบิด (การเจาะแบบธรรมดา) ในโปรแกรมการประมวลผลเพื่อแก้ปัญหา สำหรับเครื่องตัดเลเซอร์กำลังขนาดเล็ก สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง ในระหว่างการประมวลผลรูขนาดเล็ก ควรใช้การเจาะแบบพัลส์เพื่อให้ได้ผิวสำเร็จที่ดีขึ้น