โลหะผสมอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม รวมถึงคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมสมัยใหม่พัฒนาไปสู่ความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา และประสิทธิภาพสูง วิธีการตัดโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์จึงพัฒนาไปสู่ความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความยืดหยุ่นเช่นกัน การตัดด้วยเลเซอร์มีข้อดีคือ รอยตัดแคบ บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนน้อย ประสิทธิภาพสูง และไม่มีความเค้นเชิงกลที่ขอบตัด จึงกลายเป็นวิธีการที่สำคัญสำหรับการแปรรูปโลหะผสมอะลูมิเนียมอย่างแม่นยำ
การตัดโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์ที่มีอยู่เดิมโดยทั่วไปจะใช้หัวตัดและก๊าซเสริม กลไกการทำงานคือ เลเซอร์จะโฟกัสไปที่ด้านในของโลหะผสมอะลูมิเนียม การกลายเป็นก๊าซพลังงานสูงจะทำให้โลหะผสมอะลูมิเนียมหลอมละลาย และก๊าซเสริมแรงดันสูงจะเป่าวัสดุที่หลอมละลายออกไป
วิธีการตัดแบบนี้ใช้เลเซอร์สองตัวที่มีความยาวคลื่นประมาณ 10640 นาโนเมตรและ 1064 นาโนเมตร ซึ่งทั้งสองอยู่ในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรด สำหรับการตัดแผ่นโลหะผสมอลูมิเนียมให้มีความแม่นยำในระดับไมครอน เนื่องจากจุดแสงขนาดใหญ่และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนสูง จึงทำให้เกิดตะกรันและรอยแตกขนาดเล็กที่คมตัดได้ง่าย ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของการตัดในที่สุด
ระบบและวิธีการตัดด้วยเลเซอร์โลหะผสมอะลูมิเนียมในตัวอย่างนี้ ทำให้สามารถตัดชิ้นงานแบบไม่สัมผัสได้ โดยใช้ความกว้างของพัลส์ที่เล็กกว่าและความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของลำแสงเลเซอร์ หลีกเลี่ยงการสูญเสียความเค้นจากการสัมผัสของชิ้นงานด้วยวิธีการทางกล และปัญหาต่างๆ เช่น รอยแตกขนาดเล็กและการเกาะติดของเศษโลหะที่เกิดจากกลไกการประมวลผลความร้อนระหว่างการตัด โดยใช้ตัวยึดเฉพาะเพื่อยึดชิ้นงานที่จะตัดในแนวนอน ขณะที่รักษาตำแหน่งการตัดไว้ในอากาศ บริเวณการตัดของชิ้นงานจะได้รับการรองรับจากด้านหลังเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานตกลงมาในขณะตัด ซึ่งจะสร้างความเครียดที่ทำลายประสิทธิภาพของคมตัด ใช้ระบบน้ำหล่อเย็นหมุนเวียนในถังน้ำเพื่อระบายความร้อนให้กับชิ้นงาน ลดผลกระทบของความร้อนต่อวัสดุโดยรอบ และปรับปรุงคุณภาพการตัดให้ดียิ่งขึ้น การตัดโดยใช้เส้นทางการตัดหลายเส้นทางรวมกันเพื่อขยายความกว้างของรอยตัด ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตัด
ตัวอย่างการใช้งานข้างต้นเป็นตัวอย่างการใช้งานที่เหมาะสม แต่การใช้งานไม่ได้จำกัดอยู่เพียงตัวอย่างข้างต้นเท่านั้น การเปลี่ยนแปลง ดัดแปลง ทดแทน ผสมผสาน และลดทอนใดๆ ที่ไม่เบี่ยงเบนไปจากเจตนารมณ์และหลักการ สามารถทำได้ดังต่อไปนี้ วิธีการทดแทนที่มีประสิทธิภาพทั้งหมดรวมอยู่ในขอบเขตการคุ้มครองวิธีการตัดด้วยเลเซอร์โลหะผสมอลูมิเนียมแล้ว
วันที่เผยแพร่: 23 พฤษภาคม 2567
