วิธีการเลือกก๊าซที่เหมาะสมสำหรับเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์?

เครื่องตัดเลเซอร์เป็นวิธีการแปรรูปที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิตสมัยใหม่ โดยได้พลิกโฉมวิธีการแปรรูปแบบดั้งเดิมและถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ด้วยวิธีการตัดแบบใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์

ผู้ใช้งานที่รู้จักเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ควรทราบว่าจำเป็นต้องใช้ก๊าซเสริมในกระบวนการตัด นั่นเป็นเหตุผลที่หลายคนให้ความสำคัญกับประเด็นเรื่อง "ก๊าซ" มากเป็นพิเศษ

วันนี้ผมจะมาแบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับก๊าซที่ใช้ในการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ครับ

เหตุใดเราจึงต้องเติมก๊าซเสริมในระหว่างกระบวนการผลิต?

ก่อนที่จะพิจารณาถึงวิธีการเลือกใช้ก๊าซช่วย เราต้องเข้าใจก่อนว่าทำไมจึงต้องใช้ก๊าซช่วย และบทบาทของก๊าซช่วยนั้นคืออะไร จากประสบการณ์ที่ผ่านมา สรุปได้ว่า นอกจากการเป่าเศษโลหะในร่องตัดแล้ว การใช้ก๊าซช่วยยังสามารถทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเย็นลง ลดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ทำให้เลนส์โฟกัสเย็นลง และป้องกันไม่ให้ควันเข้าไปในเบ้าเลนส์จนทำให้เลนส์สกปรกและร้อนเกินไป นอกจากนี้ ก๊าซตัดบางชนิดยังสามารถปกป้องวัสดุเดิมได้อีกด้วย การเลือกความดันและชนิดของก๊าซมีผลอย่างมากต่อกระบวนการตัด ชนิดของก๊าซช่วยจะมีผลต่อประสิทธิภาพการตัดในระดับหนึ่ง รวมถึงความเร็วในการตัด ความหนาของการตัด เป็นต้น

ก๊าซเสริมที่ใช้ในเครื่องตัดเลเซอร์ส่วนใหญ่ได้แก่ อากาศ ไนโตรเจน ออกซิเจน และอาร์กอน ต่อไปนี้ Huazu Laser จะแนะนำการใช้งานและคุณลักษณะของก๊าซเสริมแต่ละชนิด
1. อากาศ
อากาศสามารถจ่ายได้โดยตรงจากเครื่องอัดอากาศ ดังนั้นจึงมีราคาถูกมากเมื่อเทียบกับก๊าซอื่นๆ แม้ว่าอากาศจะมีออกซิเจนประมาณ 20% แต่ประสิทธิภาพในการตัดนั้นต่ำกว่าออกซิเจนมาก และความสามารถในการตัดนั้นใกล้เคียงกับไนโตรเจน ฟิล์มออกไซด์บางๆ จะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวที่ตัด แต่สามารถใช้เป็นมาตรการป้องกันไม่ให้ชั้นเคลือบหลุดลอกได้ ปลายชิ้นงานที่ตัดจะมีสีเหลือง
วัสดุหลักที่ใช้ได้ ได้แก่ อลูมิเนียม อลูมิเนียมอัลลอยด์ ทองแดงสแตนเลส ทองเหลือง แผ่นเหล็กชุบไฟฟ้า อโลหะ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องการคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ตัดสูง อลูมิเนียม อลูมิเนียมอัลลอยด์ และสแตนเลส ฯลฯ ไม่เหมาะสำหรับใช้กับอากาศ เนื่องจากอากาศจะทำให้วัสดุเดิมเกิดการออกซิเดชัน

2. ไนโตรเจน
เมื่อตัดโลหะบางชนิด ออกซิเจนจะก่อตัวเป็นฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวที่ตัด การใช้ไนโตรเจนสามารถป้องกันการเกิดฟิล์มออกไซด์โดยไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ส่งผลให้มีคุณสมบัติที่สามารถเชื่อมได้โดยตรง ใช้งานได้ดี และทนต่อการกัดกร่อนสูง พื้นผิวปลายที่ตัดจะมีสีขาว
แผ่นโลหะที่ใช้ได้หลักๆ ได้แก่ สแตนเลส เหล็กชุบไฟฟ้า ทองเหลือง อลูมิเนียม อลูมิเนียมอัลลอยด์ เป็นต้น

3. ออกซิเจน
โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนด้วยเลเซอร์ การใช้ความร้อนจากปฏิกิริยาออกซิเจนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตัดอย่างมาก ในขณะเดียวกัน ฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะเพิ่มค่าการดูดซับสเปกตรัมของลำแสงของวัสดุสะท้อนแสง ทำให้ปลายชิ้นงานที่ตัดมีสีดำหรือเหลืองเข้ม
ส่วนใหญ่ใช้ได้กับเหล็กแผ่นรีด เหล็กแผ่นรีดสำหรับโครงสร้างเชื่อม เหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับโครงสร้างกล แผ่นเหล็กแรงดึงสูง แผ่นเหล็กเครื่องมือ เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กชุบไฟฟ้า ทองแดง โลหะผสมทองแดง เป็นต้น

4. อาร์กอน
อาร์กอนเป็นก๊าซเฉื่อย ใช้เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและไนไตรเดชันในการตัดด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ นอกจากนี้ยังใช้ในการเชื่อมอีกด้วย เมื่อเทียบกับก๊าซแปรรูปอื่นๆ แล้ว อาร์กอนมีราคาแพงและทำให้ต้นทุนสูงขึ้นตามไปด้วย ปลายชิ้นงานที่ตัดแล้วจะมีสีขาว
วัสดุหลักที่ใช้ได้แก่ ไทเทเนียม โลหะผสมไทเทเนียม เป็นต้น

ในเนื้อหาข้างต้น ก๊าซหลายชนิดสามารถใช้งานได้ทั่วไป สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาต้นทุนในการตัดและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อตัดวัสดุสแตนเลส หากคุณภาพหรือคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ไม่สูงมากนัก เช่น ผลิตภัณฑ์ที่ตัดแล้วต้องผ่านกระบวนการพ่นสีและกระบวนการแปรรูปอื่นๆ อากาศสามารถใช้เป็นก๊าซตัดได้ ซึ่งสามารถลดต้นทุนได้มาก เมื่อผลิตภัณฑ์ที่ตัดแล้วเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและไม่มีกระบวนการแปรรูปเพิ่มเติม จำเป็นต้องใช้ก๊าซป้องกัน เช่น ผลิตภัณฑ์แปรรูป ดังนั้น ในกระบวนการตัดและขึ้นรูป จึงจำเป็นต้องเลือกก๊าซตามลักษณะของผลิตภัณฑ์