1. เปรียบเทียบโครงสร้างของอุปกรณ์เลเซอร์
ในเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ก๊าซ CO2 เป็นตัวกลางที่สร้างลำแสงเลเซอร์ อย่างไรก็ตาม เลเซอร์ไฟเบอร์จะส่งผ่านไดโอดและสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ระบบเลเซอร์ไฟเบอร์สร้างลำแสงเลเซอร์ผ่านไดโอดปั๊มหลายตัว จากนั้นส่งไปยังหัวตัดเลเซอร์ผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ยืดหยุ่นได้ แทนที่จะส่งผ่านกระจก
เลเซอร์ไฟเบอร์มีข้อดีหลายประการ ประการแรกคือขนาดของแท่นตัด ต่างจากเทคโนโลยีเลเซอร์แก๊สที่ต้องติดตั้งตัวสะท้อนแสงในระยะที่กำหนด ไม่มีข้อจำกัดเรื่องระยะทาง ยิ่งไปกว่านั้น เลเซอร์ไฟเบอร์ยังสามารถติดตั้งไว้ข้างหัวตัดพลาสมาของแท่นตัดพลาสมาได้ ซึ่งเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ CO2 ไม่มีตัวเลือกเช่นนี้ ในทำนองเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับระบบตัดด้วยแก๊สที่มีกำลังเท่ากัน ระบบเลเซอร์ไฟเบอร์มีขนาดกะทัดรัดกว่าเนื่องจากเส้นใยสามารถโค้งงอได้
2. เปรียบเทียบจากประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของระบบอิเล็กโทรออปติก
ข้อได้เปรียบที่สำคัญและมีความหมายที่สุดของเทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์คือประสิทธิภาพด้านพลังงาน ด้วยโมดูลดิจิทัลโซลิดสเตทแบบครบวงจรและการออกแบบแบบชิ้นเดียว ระบบตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์จึงมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงสูงกว่าการตัดด้วยเลเซอร์ CO2 สำหรับแต่ละหน่วยจ่ายไฟของระบบตัด CO2 อัตราการใช้งานจริงโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 8% ถึง 10% สำหรับระบบตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ ผู้ใช้สามารถคาดหวังประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้นได้ประมาณ 25% ถึง 30% กล่าวอีกนัยหนึ่ง การใช้พลังงานโดยรวมของระบบตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์นั้นน้อยกว่าระบบตัด CO2 ประมาณ 3 ถึง 5 เท่า ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้มากกว่า 86%
3. ความแตกต่างจากเอฟเฟกต์การตัด
เลเซอร์ไฟเบอร์มีคุณสมบัติเด่นคือความยาวคลื่นสั้น ซึ่งช่วยเพิ่มการดูดซับลำแสงของวัสดุที่ตัด ทำให้สามารถตัดวัสดุต่างๆ เช่น ทองเหลืองและทองแดง รวมถึงวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าได้ ลำแสงที่เข้มข้นกว่าทำให้จุดโฟกัสเล็กลงและมีความลึกของโฟกัสมากขึ้น ส่งผลให้เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถตัดวัสดุที่บางกว่าได้อย่างรวดเร็วและตัดวัสดุที่มีความหนาปานกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อตัดวัสดุที่มีความหนาไม่เกิน 6 มม. ความเร็วในการตัดของระบบตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ขนาด 1.5 กิโลวัตต์นั้นเทียบเท่ากับระบบตัดเลเซอร์ CO2 ขนาด 3 กิโลวัตต์ ดังนั้นต้นทุนการดำเนินงานของการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์จึงต่ำกว่าระบบตัดเลเซอร์ CO2 ทั่วไป
4. เปรียบเทียบจากต้นทุนการบำรุงรักษา
ในแง่ของการบำรุงรักษาเครื่องจักร การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์นั้นเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสะดวกกว่า ระบบเลเซอร์ CO2 จำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำ เช่น ตัวสะท้อนแสงต้องได้รับการบำรุงรักษาและปรับเทียบ และโพรงเรโซแนนซ์ก็ต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำ ในทางกลับกัน โซลูชันการตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์แทบไม่ต้องบำรุงรักษาเลย ระบบการตัดด้วยเลเซอร์ CO2 ต้องใช้ CO2 เป็นก๊าซเลเซอร์ เนื่องจากความบริสุทธิ์ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โพรงเรโซแนนซ์จึงอาจปนเปื้อนและจำเป็นต้องทำความสะอาดเป็นประจำ สำหรับระบบ CO2 ขนาดหลายกิโลวัตต์ ค่าใช้จ่ายนี้จะอยู่ที่อย่างน้อย 20,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี นอกจากนี้ การตัดด้วย CO2 จำนวนมากยังต้องใช้กังหันแกนหมุนความเร็วสูงเพื่อส่งก๊าซเลเซอร์ และกังหันเหล่านี้ก็ต้องการการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม
5. เลเซอร์ CO2 และเลเซอร์ไฟเบอร์สามารถตัดวัสดุอะไรได้บ้าง?
วัสดุที่เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 สามารถใช้งานร่วมด้วยได้:
ไม้, อะคริลิก, อิฐ, ผ้า, ยาง, ไม้อัด, หนัง, กระดาษ, ผ้า, ไม้วีเนียร์, หินอ่อน, กระเบื้องเซรามิก, กระดาษด้าน, คริสตัล, ผลิตภัณฑ์จากไม้ไผ่, เมลามีน, อะลูมิเนียมชุบอะโนไดซ์, ไมลาร์, เรซินอีพ็อกซี, พลาสติก, ไม้ก๊อก, ไฟเบอร์กลาส และโลหะทาสี
วัสดุที่เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถใช้งานกับได้:
เหล็กกล้าไร้สนิม, เหล็กกล้าคาร์บอน, อลูมิเนียม, ทองแดง, เงิน, ทองคำ, คาร์บอนไฟเบอร์, ทังสเตน, คาร์ไบด์, เซรามิกที่ไม่ใช่สารกึ่งตัวนำ, โพลิเมอร์, นิกเกล, ยาง, โครเมียม, ไฟเบอร์กลาส, โลหะเคลือบและทาสี
จากการเปรียบเทียบข้างต้น การเลือกใช้เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์หรือเครื่องตัดเลเซอร์ CO2 นั้นขึ้นอยู่กับการใช้งานและงบประมาณของคุณ แต่ในทางกลับกัน แม้ว่าขอบเขตการใช้งานของการตัดเลเซอร์ CO2 จะกว้างกว่ามาก แต่การตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ก็ยังคงมีข้อได้เปรียบที่สูงกว่าในแง่ของการประหยัดพลังงานและต้นทุน ประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ได้จากใยแก้วนำแสงนั้นสูงกว่า CO2 มาก ในแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์จะกลายเป็นอุปกรณ์หลักอย่างแน่นอน
วันที่โพสต์: 16 ธันวาคม 2021
