ในการใช้งานเครื่องตัดเลเซอร์ หลายคนจะได้ใช้โปรแกรมสำเร็จรูป ซึ่งถูกบรรจุไว้อยู่ใน FSCUT ที่เป็นซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติสำหรับการใช้งานกับเครื่องตัดเลเซอร์ โดยผู้ที่ไม่มีประสบการณ์มาก่อนก็สามารถ ใช้โปรแกรมอัตโนมัตินี้ในการตัดงานให้สวยได้ วันนี้เราจะมายกตัวอย่างการตัดอลูมิเนียม ที่มีความหนา 2 มิลลิเมตร โดยการตัดรูปดาว ซึ่งมีส่วนปลายแหลมคมรอบด้าน หากไม่มีระบบโปรแกรมอัตโนมัตินี้ การตัดรูปดาว อาจจะเจาะงานได้ไม่สวยและไม่สามารถทำมุมที่แหลมคมได้
หากผู้ใช้งานมีความเข้าใจเบื้องต้นว่าระบบโปรแกรมอัตโนมัติ Hypercut ประกอบไปด้วยหลักการคิดอะไรบ้างจะทำให้ผู้ใช้งานสามารถปรับเปลี่ยนวัตถุประสงค์ของการทำงานให้มีผลลัพธ์ที่ดีกว่าระบบโปรแกรมอัตโนมัติได้ หรือมีการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าได้ดียิ่งขึ้น คำอธิบายเชิงวิศวกรรมของเทคนิคการตัดอะลูมิเนียมหนา 2 มม. ด้วยเครื่องไฟเบอร์เลเซอร์ 3 กิโลวัตต์ จะทำให้เกิดความชำนาญในการใช้งานเครื่องตัดเลเซอร์ได้ดียิ่งขึ้น
1. ลักษณะเฉพาะของอะลูมิเนียมในการตัดเลเซอร์ :
อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีคุณสมบัติเฉพาะที่ทำให้การตัดด้วยเลเซอร์มีความท้าทาย :
- การสะท้อนแสงสูง (High Reflectivity) : อะลูมิเนียมสะท้อนแสงเลเซอร์ได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเลเซอร์ความยาวคลื่นที่ใช้ในไฟเบอร์เลเซอร์ (ประมาณ 1 ไมโครเมตร) การสะท้อนแสงสูงนี้อาจทำให้พลังงานเลเซอร์ส่วนหนึ่งสูญเสียไป และอาจย้อนกลับเข้าไปในหัวตัดเลเซอร์ ทำให้เกิดความเสียหายต่อเลนส์หรือแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ได้ การเคลือบผิว (anodizing) หรือการพ่นสีดำก่อนตัดอาจช่วยลดการสะท้อนได้บ้าง แต่โดยทั่วไปแล้วเครื่องเลเซอร์จะต้องมีระบบป้องกันการสะท้อนกลับ (back reflection protection) ที่ดี
- การนำความร้อนสูง (High Thermal Conductivity) : อะลูมิเนียมระบายความร้อนได้ดีมาก ความร้อนจากลำแสงเลเซอร์จะกระจายออกไปจากจุดตัดอย่างรวดเร็ว ทำให้ต้องใช้กำลังเลเซอร์ที่สูงขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิหลอมเหลวที่จุดตัดไว้
- การเกิดออกซิเดชัน (Oxidation) : เมื่อได้รับความร้อน อะลูมิเนียมจะเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศได้ง่าย ทำให้เกิดอะลูมิเนียมออกไซด์ซึ่งมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ การใช้ก๊าซไนโตรเจนช่วยแก้ปัญหานี้ได้
2. การเลือกใช้ก๊าซไนโตรเจน (Nitrogen Assist Gas) :
การใช้ก๊าซไนโตรเจนในการตัดอะลูมิเนียมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจาก :
- การตัดแบบหลอมละลาย (Melt Cutting / Fusion Cutting) : ไนโตรเจนเป็นก๊าซเฉื่อย (inert gas) ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียมที่อุณหภูมิสูง แทนที่จะเผาไหม้วัสดุ (ซึ่งเกิดขึ้นกับการตัดโดยใช้ออกซิเจน) ไนโตรเจนจะทำหน้าที่เป่าโลหะที่หลอมเหลวออกจากรอยตัดอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ทำให้ได้รอยตัดที่สะอาด ปราศจากคราบออกไซด์ และมีคุณภาพพื้นผิวที่ดีเยี่ยม
- ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน : การใช้ไนโตรเจนช่วยป้องกันการเกิดอะลูมิเนียมออกไซด์ที่จุดตัด ซึ่งจะช่วยลดการสะสมความร้อนและทำให้กระบวนการตัดมีเสถียรภาพมากขึ้น
- รอยตัดที่สะอาดและปราศจากเสี้ยน : การเป่าโลหะหลอมเหลวออกไปอย่างมีประสิทธิภาพช่วยให้รอยตัดมีความเรียบและลดการเกิดเสี้ยน (burr) ที่ขอบ
3. เครื่องไฟเบอร์เลเซอร์ 3 กิโลวัตต์ :
กำลังไฟ 3 กิโลวัตต์ถือว่าเหมาะสมสำหรับการตัดอะลูมิเนียมหนา 2 มม. ได้อย่างมีประสิทธิภาพ :
- กำลังไฟที่เพียงพอ : อะลูมิเนียมต้องการกำลังเลเซอร์สูงเนื่องจากการสะท้อนแสงและการนำความร้อนสูง 3 กิโลวัตต์ให้พลังงานที่จำเป็นในการหลอมละลายและตัดผ่านวัสดุได้อย่างรวดเร็ว
- ความเร็วในการตัด : ด้วยกำลังไฟนี้ สามารถทำความเร็วในการตัดที่เหมาะสมได้ ทำให้ได้ผลผลิตที่ดี
- การควบคุมลำแสง : เครื่องไฟเบอร์เลเซอร์สมัยใหม่มีความสามารถในการควบคุมลำแสงที่ดีเยี่ยม ทั้งในเรื่องของขนาดจุดโฟกัส (spot size) และคุณภาพลำแสง (beam quality) ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการตัดชิ้นงานที่ละเอียดอ่อนและมีมุมแหลม
4. เทคนิคการเจาะ (Piercing) อย่างประณีต :
การเจาะเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญที่สุดในการเริ่มต้นการตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอะลูมิเนียมที่มีความหนา :
- การเพิ่มกำลังเลเซอร์ชั่วคราว (Power Ramping) : แทนที่จะยิงเลเซอร์ด้วยกำลังเต็มที่ทันที ซึ่งอาจทำให้เกิดการหลอมละลายมากเกินไปและสาดกระเซ็น (spatter) การเจาะที่แม่นยำจะใช้การเพิ่มกำลังเลเซอร์ทีละน้อยอย่างควบคุมได้ในขณะที่ลำแสงเลเซอร์ยังคงอยู่กับที่
- การควบคุมเวลาในการเจาะ (Piercing Time Control) : กำหนดเวลาที่เหมาะสมในการให้เลเซอร์เจาะทะลุวัสดุ การเจาะที่นานเกินไปจะทำให้เกิดรูที่ใหญ่เกินไปและมีขอบไม่เรียบ
- การใช้ก๊าซช่วย (Assist Gas Pressure) : รักษาแรงดันก๊าซไนโตรเจนให้เหมาะสมในระหว่างการเจาะ เพื่อช่วยเป่าโลหะหลอมเหลวออกจากรูอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้เกิดการสาดกระเซ็นมากเกินไป
- เทคนิคการเจาะแบบวงกลม (Wobble Piercing / Circular Piercing) : บางเครื่องอาจใช้เทคนิคที่ลำแสงเลเซอร์เคลื่อนที่เป็นวงกลมเล็กๆ ในขณะเจาะ เพื่อกระจายความร้อนและช่วยในการกำจัดวัสดุหลอมเหลวอย่างสม่ำเสมอ
5. การปรับความเร็วและความร้อน (Speed and Heat Management) ที่มุมแหลม :
นี่คือจุดที่ต้องการความปราณีตสูงสุดในการตัดรูปดาว :
- ลดความเร็วในการตัด (Speed Reduction at Corners) : เมื่อลำแสงเลเซอร์เข้าใกล้มุมแหลมของดาว ควรลดความเร็วในการตัดลงอย่างมาก การลดความเร็วจะช่วยให้มีเวลาเพียงพอสำหรับลำแสงเลเซอร์ในการถ่ายเทพลังงานไปยังวัสดุอย่างทั่วถึง และช่วยให้ก๊าซช่วยเป่าวัสดุหลอมเหลวออกไปได้อย่างสมบูรณ์
- การปรับกำลังเลเซอร์ (Power Modulation) : ในบางกรณี อาจมีการปรับกำลังเลเซอร์ลงเล็กน้อยที่บริเวณมุมแหลมพร้อมกับการลดความเร็ว เพื่อควบคุมปริมาณความร้อนที่เข้าสู่วัสดุ
- การควบคุมรอบการทำงาน (Duty Cycle Control) / การปรับความถี่พัลส์ (Pulse Frequency Modulation) : ในโหมดพัลส์ (pulsed mode) สามารถปรับความถี่และระยะเวลาของพัลส์เลเซอร์เพื่อควบคุมการถ่ายเทพลังงานความร้อนให้เหมาะสมกับบริเวณมุม
- การชดเชยการสะสมความร้อน (Heat Accumulation Compensation) : เนื่องจากมุมแหลมมีพื้นที่น้อยกว่าและมีโอกาสที่ความร้อนจะสะสมได้ง่ายกว่า ช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์จะปรับพารามิเตอร์เพื่อลดผลกระทบจากการสะสมความร้อน การลดความเร็วและอาจลดกำลังเลเซอร์เล็กน้อยเป็นการชดเชยเพื่อให้ความร้อนไม่สูงเกินไปจนหลอมละลายบริเวณนั้นมากเกินความจำเป็น
6. กลยุทธ์การตัดและการวางแผนเส้นทาง (Cutting Strategy and Path Planning) :
- การเริ่มต้นและสิ้นสุดการตัด (Lead-in / Lead-out) : ไม่ควรเริ่มหรือสิ้นสุดการตัดที่มุมแหลมโดยตรง เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมความร้อน ควรใช้ "lead-in" และ "lead-out" (เส้นเริ่มต้นและสิ้นสุดการตัด) ที่อยู่นอกโครงสร้างหลักของดาว จากนั้นจึงเคลื่อนเข้าและออกจากมุมอย่างนุ่มนวล
- ลำดับการตัด (Cutting Order) : การกำหนดลำดับการตัดที่เหมาะสมก็เป็นสิ่งสำคัญ อาจเริ่มจากส่วนที่ซับซ้อนน้อยกว่าก่อน หรือตัดจากส่วนในสุดออกสู่ภายนอกเพื่อช่วยในการระบายความร้อน
- การปรับพารามิเตอร์ตามเวลาจริง (Real-time Parameter Adjustment) : เครื่องไฟเบอร์เลเซอร์ที่ทันสมัยมีซอฟต์แวร์ควบคุมที่สามารถปรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น กำลังเลเซอร์, ความเร็ว, และแรงดันก๊าซ ได้ตามเวลาจริงในระหว่างการตัด เพื่อให้เหมาะสมกับรูปทรงที่กำลังตัด โดยเฉพาะบริเวณมุมแหลม
7. การบำรุงรักษาและสภาพแวดล้อม :
- ความสะอาดของเลนส์ (Lens Cleanliness) : เลนส์โฟกัสที่สะอาดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพของลำแสงเลเซอร์และการถ่ายเทพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
- คุณภาพของก๊าซ (Gas Purity) : ไนโตรเจนที่ใช้ต้องมีความบริสุทธิ์สูงเพื่อป้องกันการปนเปื้อนในรอยตัด
- การระบายอากาศ (Ventilation) : การระบายอากาศที่ดีช่วยกำจัดควันและฝุ่นละอองที่เกิดจากการตัด ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพของรอยตัดและสุขภาพของผู้ปฏิบัติงาน
สรุป :
การตัดอะลูมิเนียมหนา 2 มม. เป็นรูปดาวด้วยเครื่องไฟเบอร์เลเซอร์ 3 กิโลวัตต์และก๊าซไนโตรเจนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องอาศัยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ การทำงานของเครื่องจักร และการประยุกต์ใช้เทคนิคการควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจัดการการเจาะและการควบคุมความร้อน/ความเร็วที่บริเวณมุมแหลม เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพสูงสุด ทั้งในด้านความเรียบร้อยของรอยตัดและความคมชัดของรูปทรง.
หลักสูตร Super Operator โดยวงศ์ธนาวุฒิ ออกแบบมาเพื่อ พัฒนาความสามารถในการใช้งานเครื่องตัดเลเซอร์ให้กับ Operator ในทุกความสามารถการใช้งานตั้งแต่ระดับเริ่มต้นไปจนถึงระดับ Advance เทคนิคการปรับตัดแต่งเครื่องตัดเลเซอร์ให้มีประสิทธิภาพ ได้งานตามคุณภาพที่ต้องการในระยะเวลาที่กำหนดบนต้นทุนที่ประหยัดที่สุดคือหัวใจของการแข่งขันที่จะทำให้งานตัดเลเซอร์ของลูกค้าเราทุกคนเดินหน้าไปสู่ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่
ผู้ที่สนใจเข้ารับการอบรมสามารถสมัครและสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ Line: @pcb-bangkok.com
▪ ชมวีดีโอของเครื่องเลเซอร์เพิ่มเติม ได้ที่นี่
👉 https://tinyurl.com/2w2k4xzu
▪ ดูสินค้าของเราเพิ่มเติม ได้ที่นี่
👉 https://www.pcb-bangkok.com/index.php
▪ อ่านงานบริการของเราเพิ่มเติม ได้ที่นี่
👉 https://pcb-laser-wtw.blogspot.com/
💢ติดตาม PCB-BANGKOK by Wongtanawoot ตามช่องทางต่างๆ ได้ที่นี่💢
👉 https://openlink.co/pcb.bangkok
ติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ศูนย์วิจัยและพัฒนางานแปรรูปโลหะแผ่น
โดย วงศ์ธนาวุฒิ โทร. +66.2.899.6374 หรือ +66.86.308.0698
85 ถนนกาญจนาภิเษก แขวงบางบอนเหนือ เขตบางบอน กรุงเทพฯ 10150
Sheet Metal Solution Center By WONGTANAWOOT
Email : info@pcb-bangkok.com
WebSite : www.pcb-bangkok.com
FaceBook : PCB Sheet Metal Smart Factory by Wongtanawoot
YouTube : ดู VDO อื่นๆ ของ PCB-BANGKOK by Wongtanawoot
Blog : อ่านบทความเพิ่มเติมของ PCB Laser Cutting by Wongtanawoot
Line ID : @pcb-bangkok (มี @ ด้วยนะคะ)
#ตัดอลูมิเนียมรูปดาว #Super_Operator #คลาสฝึกอบรม #pcb_laser #เครื่องตัดเลเซอร์ #lasercuttingmachine #วงศ์ธนาวุฒิ #wongtanawoot #เลเซอร์แผ่น #sheet_laser #laser_cutting #เครื่องตัดเลเซอร์ #ความสำเร็จแกะรอยได้ #โอกาสอยู่ที่การเลือก #คัดสรรแต่วิศวกรรมที่ทำให้คุณชนะ #มาตรฐานเครื่องตัดเลเซอร์ #วิศวกรรมนำทาง #เดินหน้าสู่ความเป็นเลิศทางวิศวกรรม #SHEET_METAL_SOLUTION_CENTER #Metalex_2024
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น