เครื่องตัดเลเซอร์ใช้ทำอะไร?

เครื่องตัดเลเซอร์สามารถตัดวัสดุได้หลายชนิด ตั้งแต่ไม้จนถึงพลาสติก ตั้งแต่เหล็กจนถึงเซรามิก

มาดูการใช้งานการตัดด้วยเลเซอร์ที่หลากหลายกัน:

การบินและอวกาศ

เทคโนโลยีการบินและเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์มีความเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดมาโดยตลอด จำได้ไหมว่าโบอิ้งเป็นหนึ่งในบริษัทแรกๆ ที่ใช้เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์สำหรับเครื่องยนต์ของตนในช่วงทศวรรษ 1970

การบินและการเดินทางในอวกาศเป็นอุตสาหกรรมที่มีความต้องการวัสดุและเทคโนโลยีสูงที่สุด เครื่องยนต์สมัยใหม่จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้สูงขึ้น ขณะเดียวกันก็ต้องลดการใช้เชื้อเพลิง การใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นและลดความหนาแน่นลงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการบรรลุเป้าหมายนี้ และกระบวนการแปรรูปวัสดุด้วยเลเซอร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเหมาะสมกับเป้าหมายเหล่านี้

ในด้านการบินและอวกาศ กำลังของเลเซอร์อยู่ในระดับตั้งแต่ไม่กี่ร้อยวัตต์ไปจนถึงไม่กี่พันวัตต์ เลเซอร์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในการตัดและเชื่อมแผ่นโลหะผสมและซูเปอร์โลหะผสม การเจาะรูลึกของเครื่องยนต์กังหัน การซ่อมใบพัดของเครื่องยนต์อากาศยานกังหันก๊าซ การเจาะแผงละลายน้ำแข็งแบบ on-the-fly และการอบชุบพื้นผิวด้วยความร้อน ด้วยเทคนิคเหล่านี้ เครื่องยนต์จึงสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในอุณหภูมิสูง

ปัจจุบันอุตสาหกรรมการบินและอวกาศได้ใช้เครื่องตัดเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษมีสองประเภท ได้แก่ พิโคเซคันด์ (1x10-12 วินาที) และเฟมโตเซคันด์ (2x1-10 วินาที) ช่วงเวลาพัลส์ที่สั้นมากของเลเซอร์เหล่านี้ให้กำลังสูงสุดที่ระดับกิกะวัตต์ ทำให้วัสดุเกือบทุกชนิดสามารถสลายตัวได้ทันทีภายใต้การฉายรังสีเลเซอร์

ทิปส์:

• ปรับปรุงความแข็งแกร่งของวัสดุแต่ลดความหนาแน่น

• การประมวลผลมีความคล่องตัวสูง: การปรับพารามิเตอร์เลเซอร์ทำให้สามารถทำงานต่างๆ ได้หลายอย่าง เช่น การตัด การเจาะ การเชื่อม และการหุ้มด้วยเครื่องเดียว

แผงเซลล์แสงอาทิตย์

การผลิตแผงโซลาร์เซลล์ต้องใช้วัสดุนำไฟฟ้าและวัสดุไวแสงหลายชั้นบางๆ จากนั้นจึงนำชั้นเหล่านี้มาประกอบโครงสร้าง เจาะ และร้อยสายเข้าด้วยกัน

เลเซอร์ถูกนำมาใช้ในการลบขอบของเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง เพื่อป้องกันโมดูลโซลาร์เซลล์แบบฟิล์มบางจากการกัดกร่อนและการลัดวงจรในระยะยาว ระบบการเคลือบที่ขอบของโมดูลจะถูกกำจัดออกและเคลือบใหม่ ในช่วงปี 2000 อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดได้เปลี่ยนมาใช้เลเซอร์เพื่อกำจัดวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เพียงไม่กี่มิลลิเมตรจากขอบของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ซึ่งหากไม่ทำเช่นนั้นจะนำไปสู่การลัดวงจรที่ไม่พึงประสงค์บริเวณขอบ

ในระหว่างกระบวนการนี้ ลำแสงเลเซอร์ทำงานด้วยความเร็วมากกว่า 700 มิลลิเมตรต่อวินาที โดยมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรต่ำมาก เชื่อถือได้มากกว่าเทคนิคอื่นๆ ที่มีอยู่ในท้องตลาด ดีกว่าการพ่นทราย เป็นต้น

การดำเนินการอย่างที่สองที่ประสบความสำเร็จด้วยเลเซอร์ในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์คือการเจาะเซลล์แสงอาทิตย์ เลเซอร์ทำงานแบบไร้สัมผัสและสามารถเจาะเข้าตำแหน่งได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ก่อให้เกิดประจุทางกลใดๆ สามารถเจาะรูได้หลายพันรูภายในหนึ่งวินาที

ทิปส์:

• สร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีขนาดเล็กและแม่นยำอย่างยิ่ง

• ราคาไม่แพง.

• ใช้เวลาน้อยมาก

• สามารถบูรณาการเข้ากับสายการผลิตได้ง่าย

• ไม่ต้องสัมผัส แม่นยำ และปลอดภัยต่อกระบวนการ

• มีความเสี่ยงการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรน้อยมาก

• เชื่อถือได้มากกว่าเทคนิคอื่นๆ ในตลาดจนถึงขณะนี้

แฟชั่น

เครื่องตัดเลเซอร์เคยถูกใช้เฉพาะกับงานออกแบบโอตกูตูร์เท่านั้น แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้เข้าถึงผู้ผลิตได้ง่ายขึ้น ปัจจุบันพบเห็นผ้าไหมและหนังที่ตัดด้วยเลเซอร์ในคอลเลคชั่นเสื้อผ้าสำเร็จรูป หรือตามร้านค้าปลีกอย่าง Topshop หรือ ASOS มากขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว การตัดด้วยเลเซอร์จะได้ผลดีที่สุดกับผ้าใยสังเคราะห์ พลาสติกในสิ่งทอเหล่านี้จะละลายระหว่างกระบวนการ ส่งผลให้ขอบผ้าเรียบสนิท ไม่หลุดลุ่ย ในทางกลับกัน ผ้าธรรมชาติจะเสียเล็กน้อยจากความร้อนของเลเซอร์ที่ยึดเส้นใยให้อยู่กับที่ ซึ่งโดยทั่วไปจะทำให้เกิดรอยเปลี่ยนสีที่ขอบของผ้าที่ตัด แม้ว่าจะสามารถปรับได้ตามชนิดของผ้าและระดับความแรงของเลเซอร์เพื่อลบรอยต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้

เลเซอร์ยังทำงานได้ดีกับหนังอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น Hermès ผู้ผลิตอานม้าและนักออกแบบชาวฝรั่งเศส ได้นำเลเซอร์มาใช้ในโรงงานหลายแห่ง เพื่อตัดหนังเป็นชิ้นๆ ช่างฝีมือสามารถตัดกระเป๋าได้ 5-ใบในหนังแผ่นเดียวด้วยเทคโนโลยีอันแม่นยำนี้ โดยไม่สูญเสียวัสดุอันมีค่าและราคาแพงไปมากเท่ากับการตัดด้วยใบมีด

ทิปส์:

• ความแม่นยำสูง

• การตัดด้วยเลเซอร์ที่สะอาด

• ขอบผ้าปิดผนึกเพื่อป้องกันการหลุดลุ่ย

• เครื่องจักรอันเป็นเอกลักษณ์สามารถตัดวัสดุต่างๆ ได้มากมาย เช่น ผ้าไหม ไนลอน หนัง นีโอพรีน โพลีเอสเตอร์ ผ้าฝ้าย...

• การตัดด้วยเลเซอร์ทำโดยไม่ต้องใช้แรงกดใดๆ ต่อเนื้อผ้า ไม่จำเป็นต้องมีส่วนใดของกระบวนการตัดมาสัมผัสเนื้อผ้าอีก

• ไม่ทิ้งรอยที่ไม่ต้องการไว้บนเนื้อผ้า ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับผ้าที่บอบบาง เช่น ผ้าไหมและลูกไม้

หุ่นยนต์ โดรน และการผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องตัดเลเซอร์เป็นวิธีการตัดที่มีประสิทธิภาพสำหรับวัสดุเกือบทุกชนิดในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

ยกตัวอย่างเช่น ในส่วนของการ์ด MicroSD การตัดด้วยเลเซอร์นั้นคุ้มค่ากว่าการตัดด้วยเจ็ทน้ำถึง 3 เท่า ทั้งในด้านประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากัน เช่นเดียวกับการตัดด้วยเลเซอร์บนแผงวงจร ในการผลิตโทรศัพท์มือถือและสมาร์ทโฟน การตัดด้วยเลเซอร์ถือเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในทุกขั้นตอน เลเซอร์สามารถตัดกล่องพลาสติก เจาะรูสำหรับแป้นพิมพ์ เสียบปลั๊กต่างๆ และสลักชื่อแบรนด์ เลเซอร์ยังใช้ในการหลอมแผ่นพลาสติกเพื่อป้องกันหน้าจออีกด้วย

โดรนและหุ่นยนต์มักต้องใช้การตัดด้วยเลเซอร์สำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เช่นเดียวกับชิ้นส่วนของอุปกรณ์ด้วย

ทิปส์:

• การเบี่ยงเบนลำแสงด้วยหัวสแกนทำให้สามารถตัดรูปทรงที่ซับซ้อนที่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ภายในเวลาอันสั้น

• เมื่อเทียบกับกระบวนการตัดแบบอื่น เลเซอร์จะไม่สึกหรอ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพการประมวลผลที่ต่อเนื่อง

• ขอบปิดสนิทและเรียบร้อย