ประเภทของเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์และแอปพลิเคชันการใช้งาน
ไฟเบอร์, CO 2, และระบบเลเซอร์ไฮบริดเมื่อเปรียบเทียบ
การตัดโลหะด้วยเลเซอร์แบบทันสมัยพึ่งพาเทคโนโลยีหลักสามประเภท ได้แก่ เลเซอร์ไฟเบอร์ เลเซอร์ CO2 และระบบไฮบริด เลเซอร์ไฟเบอร์ทำงานได้ดีมากกับโลหะสะท้อนแสง เช่น อลูมิเนียมและทองแดง เนื่องจากสามารถรวมพลังงานจำนวนมากไว้ในพื้นที่ขนาดเล็ก และมีคุณภาพลำแสงที่แม่นยำสูง (ค่า M squared ต่ำกว่า 1.3) สำหรับแผ่นโลหะบางที่มีความหนาไม่เกิน 10 มม. อุปกรณ์เหล่านี้สามารถตัดวัสดุได้เร็วกว่าเลเซอร์ CO2 แบบดั้งเดิมถึงสามเท่า แม้ว่าเลเซอร์ CO2 จะยังคงถูกใช้งานอยู่ในการตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ และการสร้างลวดลายละเอียดบนแผ่นโลหะบาง แต่ก็ไม่เหมาะสมนักสำหรับงานโลหะในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ นี่จึงเป็นจุดที่ระบบไฮบริดเข้ามาช่วยได้ ระบบนี้รวมเอาเทคโนโลยีทั้งไฟเบอร์และ CO2 เข้าไว้ด้วยกัน ทำให้โรงงานเครื่องจักรสามารถประมวลผลวัสดุหลากหลายชนิดโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์บ่อยๆ ตามรายงานการวิเคราะห์ตลาดล่าสุดในปี 2025 คาดว่าอัตราการเติบโตของการนำระบบไฮบริดไปใช้งานจะอยู่ที่ประมาณร้อยละ 6.5 ต่อปี จนถึงปี 2034
| ประเภทเลเซอร์ | ดีที่สุดสําหรับ | ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน | ช่วงความหนาของวัสดุ |
|---|---|---|---|
| เส้นใย | โลหะ (เหล็ก, อลูมิเนียม, ทองเหลือง) | 30-40% | 0.5—25 มม. |
| โค 2 | วัสดุไม่ใช่โลหะ และโลหะบางชนิด | 10-15% | 0.5—6 มม. |
| ไฮบริด | กระบวนการทำงานที่ใช้วัสดุหลายประเภท | 25-35% | 0.5—20 มม. |
เหตุใดเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์จึงครองตลาดการแปรรูปโลหะ
ในปี 2025 เครื่องตัดเลเซอร์อุตสาหกรรมที่ติดตั้งใหม่ประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์เป็นระบบแบบไฟเบอร์ การเปลี่ยนแปลงนี้มีเหตุผลเมื่อพิจารณาจากข้อได้เปรียบของระบบนี้ เช่น ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีกว่า และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ลดลงเมื่อเทียบกับรุ่นเก่าๆ ต่างจากระบบเลเซอร์ CO2 ที่ต้องเติมก๊าซเป็นประจำ เลเซอร์ไฟเบอร์มีโครงสร้างแบบสเตตัสแข็ง (solid state) ที่ทำงานได้อย่างราบรื่นโดยไม่ต้องยุ่งยากเรื่องการเติมก๊าซ นอกจากนี้ยังทำงานที่ความยาวคลื่น 1.06 ไมโครเมตร ซึ่งสามารถตัดผ่านโลหะที่มีพื้นผิวสะท้อนแสงได้ดีกว่าเลเซอร์ CO2 แบบเดิมที่ใช้ความยาวคลื่น 10.6 ไมโครเมตร ผู้ผลิตจำนวนมากประสบปัญหาในการตัดวัสดุที่สะท้อนแสงด้วยระบบทั่วไป ดังนั้นการปรับปรุงนี้จึงถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญสำหรับโรงงานผลิตที่ต้องเผชิญกับความท้าทายเหล่านี้ในแต่ละวัน
การประยุกต์ใช้งานที่เหมาะสมกับเทคโนโลยีเลเซอร์ที่แตกต่างกัน
ศิลปินและวิศวกรการบินยังคงพึ่งพาเลเซอร์ CO2 สำหรับงานที่ต้องการความละเอียดอ่อน เช่น การแกะสลักแบบซับซ้อน หรือรายละเอียดที่ประณีตบนชิ้นส่วนไทเทเนียมที่มีความหนาน้อยกว่า 3 มม. ในขณะเดียวกัน เลเซอร์ไฟเบอร์ได้เข้ามาครองตลาดอุตสาหกรรมยานยนต์เกือบทั้งหมด สำหรับการผลิตโครงรถจากเหล็กที่มีความหนาตั้งแต่ 1 ถึง 12 มม. รวมถึงชิ้นส่วนโลหะสำหรับงานสถาปัตยกรรมต่างๆ เลเซอร์ประเภทนี้สามารถตัดด้วยความแม่นยำสูงถึง 0.05 มม. และมีความเร็วในการตัดใกล้เคียงกับ 100 เมตรต่อนาที ส่วนในกรณีพิเศษที่งานมีความซับซ้อน ระบบเลเซอร์แบบไฮบริดจะถูกนำมาใช้ ซึ่งมักพบในสถานที่ที่ดำเนินงานตั้งแต่การทำป้ายสแตนเลสพร้อมหน้าต่างอะคริลิก ไปจนถึงโครงการที่ใช้วัสดุผสมข้ามอุตสาหกรรมต่างๆ ร้านงานแปรรูปโลหะที่มีความต้องการหลากหลายจากลูกค้ามักพิจารณาเครื่องแบบไฮบริดเหล่านี้ว่ามีคุณค่าอย่างมากเมื่อต้องทำงานกับวัสดุหลายชนิดในงานเดียวกัน
ความแตกต่างระหว่างเครื่องตัดเลเซอร์ 2D, 3D และแบบท่อ
ระบบตัดแบบแบน 2D ประมวลผลแผ่นโลหะได้สูงสุดถึง 6x2 เมตร ด้วยความซ้ำซ้อนในการตัดที่ 0.01 มม. ขณะที่เครื่องตัดที่ใช้แขนหุ่นยนต์ 3D สามารถจัดการกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน เช่น ท่อไอเสียสำหรับยานยนต์ และเลเซอร์ตัดท่อที่เชี่ยวชาญในการตัดวัสดุทรงกระบอก (เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 150 มม.) โดยตัดชิ้นส่วนโครงสร้างได้เร็วกว่าระบบพลาสมาถึง 50% และให้คุณภาพผิวตัดที่ดีกว่า (Ra ≤3.2 ไมครอน)
ความเข้ากันได้ของวัสดุและความต้องการกำลังเลเซอร์
การตัดเหล็กกล้าไร้สนิม อลูมิเนียม และเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำอย่างมีประสิทธิภาพ
เมื่อทำงานกับอลูมิเนียม เลเซอร์ไฟเบอร์จะแสดงศักยภาพได้อย่างโดดเด่นเนื่องจากความยาวคลื่น 1064 นาโนเมตร ซึ่งสามารถจัดการกับปัญหาการสะท้อนที่มักเกิดขึ้นในระบบ CO2 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับการตัดสแตนเลสทั้งเลเซอร์ไฟเบอร์และเลเซอร์ CO2 สามารถทำงานได้ดีพอสมควร แต่เลเซอร์ไฟเบอร์มักให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าในวัสดุที่บางกว่า 5 มม. โดยมีความแม่นยำประมาณ ±0.1 มม. เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (Mild steel) จะให้ผลลัพธ์ดีที่สุดเมื่อใช้ก๊าซช่วยตัดเป็นออกซิเจน เพราะจะเกิดปฏิกิริยาเอกโซเทอร์มิกที่ช่วยเพิ่มความเร็วในการตัดได้ CO2 เลเซอร์สามารถผลิตขอบที่เรียบเนียนได้ โดยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึงประมาณ 20 เมตรต่อนาที บนวัสดุหนา 3 มม. อย่างไรก็ตาม ทองแดงและโลหะที่มีการสะท้อนแสงสูงอื่นๆ จำเป็นต้องได้รับการจัดการเป็นพิเศษ การควบคุมกำลังงานแบบปรับตัว (Adaptive power control) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อป้องกันปัญหาการเบี่ยงเบนของลำแสง และความเสียหายที่อาจเกิดจากรังสีสะท้อนกลับระหว่างการทำงาน
กำลังเลเซอร์และผลกระทบต่อความหนาและความเร็วในการตัด
กำลังวัตต์ที่สูงขึ้นจะเพิ่มความสามารถในการตัด:
- 2,000W : ตัดเหล็กสแตนเลสหนา 8 มม. ได้ที่ความเร็ว 2.5 ม./นาที
- 6,000W : ตัดเหล็กกล้าอ่อนความหนา 25 มม. ได้ที่ความเร็ว 1 เมตร/นาที
ความเร็วที่สูงเกินไปจะทำให้การตัดไม่สมบูรณ์ ในขณะที่พลังงานที่ไม่เพียงพอจะก่อให้เกิดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดใหญ่ขึ้น ระบบกำลัง 4,000 วัตต์ จะทำให้สมดุลระหว่างความเร็ว (3.2 เมตร/นาที) และคุณภาพของขอบตัดได้อย่างเหมาะสมเมื่อตัดอลูมิเนียมหนา 12 มม.
ความสามารถในการตัดตามความหนา ขึ้นอยู่กับกำลังเลเซอร์และประเภทวัสดุ
| วัสดุ | ความสามารถของระบบ 2,000 วัตต์ | ความสามารถของระบบ 6,000 วัตต์ | ก๊าซช่วยเสริม |
|---|---|---|---|
| เหล็กกล้าไร้สนิม | 8 มิลลิเมตร | 25 มม | ไนโตรเจน (≥20 บาร์) |
| อลูมิเนียม | 10 มิลลิเมตร | 20 มม | อากาศอัด |
| เหล็กอ่อน | 12 มม. | 30 มม. | ออกซิเจน (15–25 บาร์) |
ไนโตรเจนมีผลช่วยปรับปรุงคุณภาพของขอบตัดบนสแตนเลสสตีลได้ดีขึ้น 35% เมื่อเทียบกับออกซิเจน ตามการศึกษาการปรับพารามิเตอร์ในปี 2023 สำหรับเหล็กคาร์บอนที่มีความหนาเกิน 20 มม. การลดอัตราการให้อาหารลง 40% จะช่วยรักษาความเสถียรของมิติ ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการการกลึงหลังจากการเชื่อม
องค์ประกอบหลักและเทคโนโลยีที่ใช้ในเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์
บทบาทของแหล่งกำเนิดเลเซอร์ ความยาวคลื่น และคุณภาพลำแสง (M²)
ประเภทของเลเซอร์ที่เครื่องจักรใช้นั้นกำหนดขีดความสามารถของเครื่องอย่างแท้จริง เลเซอร์ไฟเบอร์ทำงานได้ดีกับโลหะสะท้อนแสง เนื่องจากมีความยาวคลื่นประมาณ 1.06 ไมครอน ในทางกลับกัน เลเซอร์ CO2 ที่ความยาวคลื่น 10.6 ไมครอน มักจะจัดการวัสดุที่ไม่ใช่โลหะซึ่งมีความหนาได้ดีกว่า เมื่อพูดถึงคุณภาพของลำแสง มักจะพิจารณาค่าที่เรียกว่า M ยกกำลังสอง ซึ่งบ่งบอกถึงความเข้มข้นของลำแสงเลเซอร์ โดยยิ่งตัวเลขนี้ใกล้เคียงกับ 1 เท่าใด ขนาดของจุดโฟกัสจะยิ่งเล็กลงเท่านั้น เลเซอร์ไฟเบอร์รุ่นใหม่ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีค่า M ยกกำลังสองต่ำกว่า 1.1 ซึ่งหมายความว่าสามารถรักษาระดับความแม่นยำไว้ที่ ±0.1 มม. ได้ แม้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ท้าทายและไม่สมบูรณ์แบบเสมอไป
| ประเภทเลเซอร์ | ความยาวคลื่น | คุณภาพของลำแสง (M²) | ดีที่สุดสําหรับ |
|---|---|---|---|
| เส้นใย | 1.06 μm | 1.0–1.1 | โลหะบางและโลหะสะท้อนแสง |
| CO2 | 10.6 μm | 1.3–1.6 | วัสดุที่ไม่ใช่โลหะหนา พลาสติก |
ฟังก์ชันการทำงานของหัวตัดและระบบควบคุม CNC
หัวตัดเลเซอร์สามารถโฟกัสลำแสงให้มีขนาดเล็กมากในช่วงประมาณ 0.1 ถึง 0.3 มิลลิเมตร ได้ด้วยเลนส์และหัวฉีดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ ระบบซีเอ็นซีที่ดีจะควบคุมเส้นทางการเคลื่อนไหวทั้งหมดพร้อมทั้งปรับระดับพลังงานไปด้วย ระบบเหล่านี้สามารถเคลื่อนย้ายแกนได้ค่อนข้างเร็ว โดยบางครั้งสามารถทำความเร็วได้ถึง 200 เมตรต่อนาที แต่ยังคงรักษาความแม่นยำได้ภายใน 5 ไมครอน เมื่อต้องตัดเลี้ยวบนวัสดุ ผู้ปฏิบัติงานมักจะลดกำลังไฟเพื่อป้องกันการเผาทะลุชิ้นงาน และเพื่อให้ขอบตัดมีลักษณะเรียบและสม่ำเสมอ ส่วนใหญ่เครื่องจักรซีเอ็นซีรุ่นใหม่สามารถทำงานร่วมกับโปรแกรม CAD และ CAM ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้การผลิตชิ้นส่วนหรือรูปทรงที่ซับซ้อนเป็นไปได้ง่ายขึ้น โดยไม่ต้องพึ่งขั้นตอนการดำเนินการด้วยมือมากนัก
ความสำคัญของระบบก๊าซช่วยในการตัดความแม่นยำ
ก๊าซช่วยที่ใช้ในกระบวนการตัด เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน และบางครั้งก็คืออากาศอัด ช่วยดันวัสดุที่หลอมเหลวออกจากพื้นที่ที่ตัด เพื่อลดการสะสมของสแล็กและให้คุณภาพขอบที่ดีขึ้นโดยรวม เมื่อทำงานกับเหล็กกล้าคาร์บอน ออกซิเจนจะช่วยเร่งความเร็วได้เนื่องจากปฏิกิริยาเอกโซเทอร์มิกที่เกิดขึ้นระหว่างการตัด แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้ผิวเกิดการออกซิเดชันเล็กน้อย สำหรับการตัดที่สะอาดกว่าในวัสดุเช่น อลูมิเนียมและสแตนเลสสตีล จะให้ความสำคัญกับไนโตรเจนมากกว่า เนื่องจากสามารถสร้างบรรยากาศเฉื่อยรอบบริเวณที่ตัด ส่วนใหญ่โรงงานจะใช้แรงดันไนโตรเจนประมาณ 20 บาร์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี สิ่งหนึ่งที่ผู้ปฏิบัติงานหลายคนไม่ทราบคือการออกแบบหัวพ่นมีความสำคัญเพียงใด หัวพ่นรูปกรวยมักจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อความเร็วมีความสำคัญ ในขณะที่การออกแบบแบบโคแอ็กเซียล (coaxial) จะจัดการกับแผ่นที่หนาได้ดีกว่า การเลือกใช้ให้เหมาะสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้ถึง 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการตั้งค่า
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ คุณภาพ และประสิทธิภาพในการดำเนินงาน
การประเมินความแม่นยำและความซ้ำซ้อนของการตัดในงานโลหะ
เครื่องตัดเลเซอร์รุ่นใหม่สามารถบรรลุความแม่นยำตำแหน่งภายใน ±0.05 มม. สำหรับงาน 2D โดยมีความซ้ำซ้อนไม่เกินค่าเบี่ยงเบน 0.03 มม. ตลอด 10,000 รอบ (ASTM E2934-21) ตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลัก ได้แก่:
- อัตราผลผลิตผ่านครั้งแรก (ค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรม: 97.2% สำหรับชิ้นส่วนยานยนต์)
- ความสม่ำเสมอของความกว้างรอยตัด (เป้าหมาย: ค่าเบี่ยงเบน ±5% ต่อวัสดุ)
- ความหนาของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) (มีความสำคัญต่อโลหะผสมเกรดอากาศยาน)
การเพิ่มความเร็วในการตัดสูงสุดโดยไม่ลดคุณภาพขอบ
การปรับสมดุลระหว่างอัตราการป้อนและกำลังเลเซอร์จะช่วยป้องกันการบิดงอจากความร้อน การตั้งค่าที่เหมาะสมแตกต่างกันไปตามวัสดุ:
| วัสดุ | ความเร็วที่เหมาะสม (ม./นาที) | กำลังสูงสุด (กิโลวัตต์) | ความหยาบของขอบ (Ra) |
|---|---|---|---|
| เหล็กอ่อน | 8–12 | 6 | ≤ 3.2 ไมโครเมตร |
| อลูมิเนียม | 20–25 | 4 | ≤ 4.5 ไมโครเมตร |
อัลกอริธึมความเร็วแบบปรับตัวได้ช่วยเพิ่มผลผลิตได้ถึง 15% ขณะที่ยังคงรักษามาตรฐานคุณภาพขอบตาม ISO 9013
ออกซิเจน ไนโตรเจน และอากาศ: การเลือกแก๊สช่วยที่เหมาะสม
การเลือกแก๊สมีผลต่อทั้งต้นทุนและคุณภาพ:
- ออกซิเจน เพิ่มความเร็วในการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนได้ 18–22% ผ่านปฏิกิริยาเอกโซเทอร์มิก แต่ทำให้เกิดการออกซิเดชัน
- ไนโตรเจน (ความบริสุทธิ์ ≥99.95%) ป้องกันการเปลี่ยนสีในสแตนเลสที่ความดัน 14–16 บาร์
- อากาศอัด ลดต้นทุนการดำเนินงานได้ 4.7 ดอลลาร์/ชั่วโมง แต่จำกัดความหนาของการตัดสูงสุดไว้ที่ 60% ของที่แก๊สเฉื่อยรองรับ
การจับคู่ประเภทแก๊สกับวัสดุและความหนา ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานได้ 23% ตามการวิเคราะห์ผลตอบแทนจากการลงทุนของระบบเลเซอร์ในปี 2024
การวิเคราะห์ต้นทุนและผลตอบแทนจากการลงทุนสำหรับเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์
ต้นทุนเริ่มต้นเทียบกับผลตอบแทนระยะยาวของเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์
ต้นทุนของเครื่องตัดเลเซอร์มีความแตกต่างกันค่อนข้างมาก ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้งาน เครื่องระดับเริ่มต้นจะมีราคาเริ่มต้นประมาณสี่หมื่นดอลลาร์ ในขณะที่ระบบอุตสาหกรรมรุ่นท็อปอาจสูงเกินกว่าหนึ่งล้านดอลลาร์ เมื่อพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน เลเซอร์ไฟเบอร์จะใช้พลังงานน้อยกว่าประมาณสามสิบถึงห้าสิบเปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับโมเดล CO2 แบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายรายเดือนได้อย่างมาก แม้ว่าเครื่องเหล่านี้จะมีราคาเริ่มต้นสูง แต่บริษัทส่วนใหญ่พบว่าสามารถคืนทุนภายในสิบแปดถึงยี่สิบสี่เดือน เนื่องจากการประหยัดวัสดุ (บางครั้งมากถึงยี่สิบเปอร์เซ็นต์) และเพิ่มผลิตภาพของแรงงาน ร้านที่ทำงานกับสแตนเลสหนาสามมิลลิเมตร มักจะเห็นรอบการตัดเร็วขึ้นประมาณสี่สิบเปอร์เซ็นต์เมื่อเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีไฟเบอร์ หมายความว่าสามารถผลิตชิ้นส่วนได้มากขึ้นในแต่ละวัน และให้ผลตอบแทนจากการลงทุนที่รวดเร็วขึ้นโดยรวม
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์
เลเซอร์ไฟเบอร์แบบโมเดิร์นขนาด 4 กิโลวัตต์ โดยทั่วไปใช้พลังงานประมาณ 15 ถึง 20 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อชั่วโมง ซึ่งคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของระบบที่ใช้ CO2 ในระดับเดียวกัน ค่าบำรุงรักษามักอยู่ระหว่าง 2,000 ถึง 4,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี ส่วนใหญ่ครอบคลุมสิ่งต่าง ๆ เช่น การเปลี่ยนเลนส์และการจัดการการใช้ก๊าซ เมื่อทำงานกับเหล็กกล้าคาร์บอนหนาหนึ่งในสี่นิ้ว การตัดที่ช่วยด้วยก๊าซไนโตรเจนจะเพิ่มค่าใช้จ่ายด้านก๊าซอีกปีละ 1,200 ถึง 1,800 ดอลลาร์สหรัฐ การเปลี่ยนมาใช้ก๊าซอากาศช่วยลดค่าใช้จ่ายเหล่านี้ลงได้ประมาณสามในสี่ แม้ว่าจะมีปัจจัยอื่น ๆ ที่ต้องพิจารณาเพิ่มเติม การปรับเทียบให้ถูกต้องก็มีความสำคัญมากเช่นกัน เครื่องจักรที่ได้รับการปรับเทียบอย่างเหมาะสมจะทำให้หัวพ่นมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นประมาณ 60% หมายความว่าการหยุดทำงานเพื่อบำรุงรักษาในพื้นที่การผลิตจะลดลง
ระบบอัตโนมัติและการผสานรวมการผลิตเพื่อเพิ่มความสามารถในการผลิต
เมื่อผู้ผลิตนำระบบการโหลดและถอดชิ้นงานแบบอัตโนมัติเข้ามาใช้ โดยทั่วไปจะเห็นประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นร้อยละ 35 ถึง 50 สิ่งนี้ทำให้โรงงานสามารถดำเนินการได้โดยไม่ต้องมีพนักงานอยู่ในกะกลางคืนหรือช่วงสุดสัปดาห์ ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ไฟเบอร์กำลัง 6 กิโลวัตต์ ซึ่งควบคุมด้วยระบบซีเอ็นซี (CNC) ร่วมกับหุ่นยนต์ที่จัดการวัสดุ การตั้งค่านี้สามารถผลิตชิ้นส่วนโลหะแผ่นได้ประมาณ 800 ถึง 1,200 ชิ้นต่อกะการทำงาน ซึ่งมากกว่าวิธีการด้วยมือแบบดั้งเดิมถึงสามเท่า ธุรกิจที่เปลี่ยนมาใช้กระบวนการอัตโนมัติเหล่านี้มักพบว่าผลกำไรโดยรวมดีขึ้นอย่างมาก โดยบางรายรายงานว่าอัตรากำไรเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 25 โดยรวม และเมื่อผลิตในปริมาณมาก ต้นทุนแรงงานจะลดลงอย่างมากเช่นกัน บางครั้งอาจลดลงเหลือต่ำกว่าสิบห้าเซนต์ต่อชิ้นส่วนหนึ่งชิ้น
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์มีกี่ประเภทหลัก ๆ
ประเภทหลักของเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์ ได้แก่ เลเซอร์ไฟเบอร์ เลเซอร์ CO 2, และระบบเลเซอร์ไฮบริด
ทำไมเครื่องตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์จึงเป็นที่นิยมในงานอุตสาหกรรม?
เครื่องเลเซอร์ไฟเบอร์เป็นที่นิยมเนื่องจากมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง ต้องการการบำรุงรักษาน้อย และสามารถตัดโลหะที่สะท้อนแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วัสดุชนิดใดที่เหมาะกับการใช้กับเลเซอร์ CO 2?
โค 2เลเซอร์เหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่ไม่ใช่โลหะและแผ่นโลหะบาง
กำลังเลเซอร์มีผลต่อประสิทธิภาพการตัดอย่างไร?
กำลังวัตต์ที่สูงขึ้นจะเพิ่มความสามารถและความเร็วในการตัด แต่ต้องมีการปรับสมดุลอย่างแม่นยำเพื่อป้องกันการตัดไม่สมบูรณ์และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมากเกินไป
ก๊าซช่วยตัด (assist gases) มีบทบาทอย่างไรในการตัดด้วยเลเซอร์?
ก๊าซช่วยเหลืออย่างออกซิเจน ไนโตรเจน และอากาศช่วยปรับปรุงคุณภาพของขอบ ลดการสะสมของสแล็ก และมีผลต่อความเร็วในการตัด
สารบัญ
- ประเภทของเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์และแอปพลิเคชันการใช้งาน
- ความเข้ากันได้ของวัสดุและความต้องการกำลังเลเซอร์
- องค์ประกอบหลักและเทคโนโลยีที่ใช้ในเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์
- ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ คุณภาพ และประสิทธิภาพในการดำเนินงาน
- การวิเคราะห์ต้นทุนและผลตอบแทนจากการลงทุนสำหรับเครื่องตัดโลหะด้วยเลเซอร์
- คำถามที่พบบ่อย