เหตุใดจึงควรใช้เครื่องตัดเลเซอร์สำหรับการตัด CNC?

มีอุปกรณ์ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมหลายประเภทที่อาจมีประโยชน์สำหรับการตัด CNC เช่น เครื่องตัดเลเซอร์ เครื่องตัดพลาสม่า และเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบขัดถู

การตัดเฉือนด้วยเครื่องพ่นน้ำแรงดันสูงแบบขัดถูมีเสียงดังมาก มีค่าใช้จ่ายสิ้นเปลืองและค่าบำรุงรักษาสูง นอกจากนี้ยังอาจเกิดความเลอะเทอะเนื่องจากสารกัดกร่อนและน้ำที่ใช้ในกระบวนการนี้อาจสะท้อนกลับได้ แม้ว่าการตัดเฉือนด้วยเครื่องพ่นน้ำแรงดันสูงแบบขัดถูจะมีข้อดีหลายประการ เช่น ความเสียหายทางกลและความร้อนต่อชิ้นงานต่ำ ก่อให้เกิดเสี้ยนน้อยระหว่างกระบวนการ เนื่องจากมีความเลอะเทอะและมีต้นทุนการบำรุงรักษาและค่าสิ้นเปลืองสูง

ดังนั้น เครื่องตัดพลาสม่าและเครื่องตัดเลเซอร์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และมีความแตกต่างกันอย่างไร?

ในการพิจารณาเครื่องจักรที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานการตัด CNC นั้นจะพิจารณาเกณฑ์ต่อไปนี้:

1. ความสามารถของกระบวนการเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของชิ้นส่วน กระบวนการผลิตควรมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะรองรับการผลิตแบบเป็นกลุ่ม (batch production) ที่มีความสามารถในการทำซ้ำได้สูง เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีค่าความคลาดเคลื่อนตามที่กำหนด กระบวนการควรมีความยืดหยุ่นสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความหนาต่างๆ โดยไม่สูญเสียเวลาอย่างมีนัยสำคัญ

ในการเปลี่ยนเครื่องมือ ชิ้นส่วนที่ผลิตควรต้องมีการดำเนินการรองน้อยที่สุดหรือไม่ต้องดำเนินการใดๆ สำหรับการตกแต่ง เช่น การขัดแต่งหรือการเจียร กระบวนการควรมีเวลาในการตั้งค่าขั้นต่ำ กระบวนการควรมีสภาพแวดล้อมการทำงานที่ปลอดภัยและสะอาดด้วย

2. การดำเนินงานแบบไร้คนควบคุมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ กระบวนการควรเป็นระบบอัตโนมัติเพื่อลดแรงงาน การดำเนินงานที่ไม่ก่อให้เกิดมูลค่าเพิ่ม เช่น การขนถ่ายวัสดุ (การขนถ่าย) ควรลดให้น้อยที่สุด การจัดการหรือกำจัดเศษวัสดุควรมีประสิทธิภาพ กระบวนการควรมีความปลอดภัยและเชื่อถือได้ ความสะดวกในการใช้งานเป็นประเด็นสำคัญ เนื่องจากต้นทุนการฝึกอบรมและการฝึกอบรมซ้ำควรต่ำ

3. ต้นทุนการดำเนินงานควรต่ำลง ต้นทุนการดำเนินงานในการเดินเครื่องและบำรุงรักษาอุปกรณ์ควรค่อนข้างต่ำ ต้นทุนเริ่มต้นของอุปกรณ์จะส่งผลต่อต้นทุนการดำเนินงานอย่างเห็นได้ชัด มีปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลต่อต้นทุนการดำเนินงาน เช่น ความเร็วในการตัด ต้นทุนวัสดุสิ้นเปลือง และต้นทุนการบำรุงรักษา เพื่อให้ได้ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ ความเร็วในการตัดควรสูง ต้นทุนวัสดุสิ้นเปลืองและต้นทุนการบำรุงรักษาควรต่ำ

บริษัทผู้ผลิตเครื่องตัดพลาสม่าและเครื่องตัดเลเซอร์ได้กล่าวถึงกระบวนการและการใช้งานปัจจุบันของการตัดด้วย CNC โดยตัดชิ้นงานตัวอย่างที่มีความหนาต่างกันโดยใช้ทั้งพลาสม่าและเลเซอร์ ผลการทดลองพบว่า

1. เลเซอร์มีต้นทุนการดำเนินงานเพียงหนึ่งในสามของพลาสม่าละเอียด

2. คุณภาพการตัดที่เหนือชั้นด้วยเลเซอร์

3. เวลาในการตัดสั้นลงเมื่อใช้พลาสม่าละเอียด

4. ความเร็วในการตัดลดลงอย่างมากสำหรับวัสดุที่หนากว่าโดยใช้เลเซอร์

5. พลาสม่าละเอียดสามารถตัดวัสดุที่หนากว่าได้ (1/2 1) เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยไม่กระทบต่อขอบตัด

6. ต้นทุนการใช้เลเซอร์เท่ากับ 1/6 ของต้นทุนการใช้พลาสม่าละเอียด

7. ความสวยงามที่ดีขึ้นด้วยเลเซอร์รวมทั้งความสะอาด

การเปรียบเทียบแสดงอยู่ในตาราง 1.1 เมื่อดูการเปรียบเทียบแล้ว พบว่าเครื่องตัดเลเซอร์เหมาะกับการใช้งานตัด CNC มากกว่า

เครื่องตัดพลาสม่า VS เครื่องตัดเลเซอร์

ตาราง 1.1: การเปรียบเทียบระหว่างเครื่องตัดพลาสม่าและเครื่องตัดเลเซอร์