การตัดด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการผลิตที่แม่นยำและหลากหลายซึ่งใช้ลำแสงเลเซอร์แบบโฟกัสเพื่อตัดผ่านวัสดุ ส่วนนี้ให้ภาพรวมของเทคโนโลยีและเทคนิคที่เกี่ยวข้องในการสร้าง G-code และลำแสงเลเซอร์
กำลังสร้าง G-code
ก่อนที่เครื่องตัดเลเซอร์จะเริ่มทำงานได้ จำเป็นต้องมีคำแนะนำที่แม่นยำในรูปแบบของ G-code ภาษาการเขียนโปรแกรมนี้จะกำหนดเส้นทางและความเข้มของลำแสงเลเซอร์ เพื่อให้มั่นใจในการตัดที่แม่นยำ โดยทั่วไป G-code จะถูกสร้างขึ้นโดยซอฟต์แวร์ CAD (การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย) ซึ่งแปลข้อกำหนดการออกแบบเป็นคำสั่งที่เครื่องอ่านได้
การสร้างลำแสงเลเซอร์
หัวใจของการตัดด้วยเลเซอร์อยู่ที่การสร้างและการควบคุมลำแสงเลเซอร์อย่างแม่นยำ สามารถใช้เลเซอร์ประเภทต่างๆ ได้ เช่น เลเซอร์ CO2 และเลเซอร์ไฟเบอร์ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของวัสดุและการใช้งาน ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ CO2 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดวัสดุที่มีความหนา เช่น โลหะ ในขณะที่เลเซอร์ไฟเบอร์มีความเป็นเลิศในการตัดวัสดุที่บางกว่าได้อย่างแม่นยำ เลเซอร์เหล่านี้สร้างลำแสงที่มีโฟกัสสูงผ่านการปล่อยรังสีกระตุ้นซึ่งสามารถหลอมหรือทำให้วัสดุกลายเป็นไอโดยมีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อยที่สุด
การขยายลำแสงเลเซอร์
ลำแสงเลเซอร์ที่ใช้ในกระบวนการตัดจะขยายแสงก่อนผ่านการกระตุ้นการปล่อยรังสี การขยายเสียงนี้เกิดขึ้นในเครื่องสะท้อนเสียงแบบเลเซอร์ โดยที่วัสดุเลเซอร์ (โดยปกติจะเป็นส่วนผสมของก๊าซ เช่น CO2) ถูกกระตุ้นโดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าหรือวิธีการอื่น กระบวนการนี้จะสร้างลำแสงที่เน้นและต่อเนื่องกันโดยมีความยาวคลื่นจำเพาะ
กำกับลำแสงเลเซอร์
หลังจากขยายลำแสงเลเซอร์แล้ว ลำแสงเลเซอร์จะถูกส่งตรงไปยังชิ้นงานผ่านชุดกระจกและเลนส์ภายในหัวตัดเลเซอร์ ส่วนประกอบทางแสงเหล่านี้จะโฟกัสลำแสงไปบนพื้นผิววัสดุอย่างแม่นยำ ทำให้เกิดความหนาแน่นของพลังงานสูง ณ จุดที่สัมผัสกัน ความแม่นยำของการโฟกัสและความเข้มของกำลังของลำแสงจะกำหนดคุณภาพและประสิทธิภาพของการตัด
การโฟกัสด้วยเลเซอร์
กระบวนการโฟกัสด้วยเลเซอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งในเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปรับส่วนประกอบทางแสงเพื่อโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังจุดโฟกัสขนาดเล็ก ลำแสงโฟกัสนี้ช่วยให้แน่ใจว่าพลังงานเลเซอร์มีความเข้มข้นเพียงพอที่จะตัดได้อย่างหมดจดและแม่นยำ โดยไม่คำนึงถึงความหนาของวัสดุ เลเซอร์ประเภทต่างๆ เช่น เลเซอร์ CO2 และไฟเบอร์ ใช้วิธีการที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้โฟกัสที่เหมาะสมที่สุด ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ถูกตัด
วัสดุตัด
เมื่อลำแสงเลเซอร์ถูกโฟกัสแล้ว ลำแสงเลเซอร์จะพุ่งตรงไปยังพื้นผิวของวัสดุ เลเซอร์เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ ซึ่งควบคุมโดยระบบควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) ซึ่งปฏิบัติตามคำแนะนำของซอฟต์แวร์การออกแบบ เมื่อลำแสงเลเซอร์ทำปฏิกิริยากับวัสดุ วัสดุจะร้อนจนถึงจุดหลอมละลายหรือระเหยไปตามเส้นทางการตัด ทำให้เกิดรูปร่างหรือลวดลายที่ต้องการ
การเคลื่อนไหวของหัวตัด
หัวใจสำคัญของการตัดด้วยเลเซอร์คือการเคลื่อนที่ที่แม่นยำของหัวตัด การเคลื่อนไหวนี้ควบคุมโดยระบบควบคุมการเคลื่อนไหวที่ส่งลำแสงเลเซอร์ไปบนพื้นผิววัสดุตามคำแนะนำที่ตั้งโปรแกรมไว้ ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวนี้จะกำหนดคุณภาพและความแม่นยำของการตัด