หลักการทางวิทยาศาสตร์ของการเลเซอร์แกะสลัก: จากการเปลี่ยนแปลงแสงเป็นความร้อน
การทำความเข้าใจการแปรสภาพพลังงานในการเลเซอร์แกะสลัก
เครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์ทำงานโดยการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นความร้อนผ่านกระบวนการที่เรียกว่า การปล่อยแสงแบบกระตุ้น (stimulated emission) ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมคำว่าเลเซอร์จึงมี "SE" อยู่ในชื่อ ภายในเครื่องเหล่านี้ ไดโอดเลเซอร์จะสร้างคลื่นแสงที่เรียงตัวกันอย่างแม่นยำ ทำให้สามารถรวมพลังงานได้เข้มข้นถึงระดับที่สูงกว่าแสงแดดปกติประมาณ 100,000 เท่า เมื่อรังสีที่เข้มข้นนี้กระทบวัสดุ จะทำให้อุณหภูมิพุ่งสูงขึ้นระหว่าง 500 ถึง 3,000 องศาเซลเซียสเกือบในทันที ส่งผลให้วัสดุเปลี่ยนสถานะต่อหน้าเรา ประสิทธิภาพของกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของเลเซอร์ที่ใช้ โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 10% ถึง 30% โมเดลใหม่บางรุ่นยังสามารถกู้คืนความร้อนที่เหลือทิ้งได้โดยใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวพิเศษ ทำให้มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ารุ่นก่อนๆ
การสร้างลำแสงเลเซอร์ การโฟกัส และการปฏิสัมพันธ์กับวัสดุ
องค์ประกอบทางออปติกสามชิ้นที่กำหนดกระบวนการแกะสลัก:
- เรโซเนเตอร์ : ขยายความเข้มของแสงโดยการสะท้อนโฟตอนระหว่างกระจกสองแผ่น
- ขยายลำแสง : เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเพื่อให้โฟกัสได้แน่นขึ้น
- เลนส์เอฟ-ธีต้า : โฟกัสลำแสงให้มีขนาดจุดอยู่ที่ 0.05-0.2 มม.
ที่จุดโฟกัส ความหนาแน่นของพลังงานจะสูงถึง 10-10¹¹ วัตต์/ตร.ม. — เทียบเท่ากับการรวมแสงจากสนามกีฬาทั้งสนามลงบนหัวเข็ม ความเข้มข้นนี้ทำให้เกิดปฏิกิริยากับวัสดุที่แตกต่างกัน:
| ประเภทของการปฏิกิริยา | วัสดุที่ได้รับผลกระทบ | ค่าอุณหภูมิเริ่มต้น |
|---|---|---|
| การกลายเป็นไอ | ไม้, พลาสติกใส | 150-300°C |
| การหลอม | โลหะ แก้ว | 600-1,400°C |
| การกัดเซอเรย์ | พื้นผิวที่มีการทาสี | 200-500°C |
วัสดุตอบสนองต่อความร้อนจากเลเซอร์อย่างไร: การกลายเป็นไอ การหลอมเหลว และการลอกชั้น
ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการแปรรูปโลหะมีค่อนข้างมาก เพราะโลหะนำความร้อนได้ดีมาก ยกตัวอย่างเช่น อลูมิเนียม ซึ่งจะกลายเป็นไอที่อุณหภูมิประมาณ 2327 องศาเซลเซียส ในขณะที่สังกะสีต้องการเพียงประมาณ 906 องศาเซลเซียสเท่านั้น เมื่อพิจารณาถึงพอลิเมอร์ สถานการณ์ก็ยังน่าสนใจเช่นกัน วัสดุเหล่านี้เริ่มเสื่อมสภาพเมื่ออุณหภูมิสูงถึงช่วง 300 ถึง 500 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้เกิดจุดด่างดำที่เราเห็นบ่อยครั้งบนผิววัสดุจากผลของการเผาไหม้เฉพาะที่ ส่วนวัสดุที่ไวต่อความร้อน เช่น หนัง ผู้ผลิตจึงหันไปใช้เทคโนโลยีเลเซอร์แบบพัลส์ เลเซอร์เหล่านี้ปล่อยพลังงานในช่วงเวลาสั้นๆ ระหว่าง 50 ถึง 200 นาโนวินาที ทำให้ผลกระทบจากความร้อนจำกัดอยู่ในระยะประมาณครึ่งมิลลิเมตร การตัดเฉือนด้วยอุปกรณ์ขั้นสูงบางชนิดในปัจจุบันรวมเอาความยาวคลื่นของเลเซอร์สองแบบเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะที่ 1064 นาโนเมตร และ 355 นาโนเมตร ซึ่งสามารถทำให้ทั้งการแกะสลักและการบำบัดผิวสแตนเลสได้พร้อมกัน เทคนิคนี้สร้างสีสันที่หลากหลายบนผิวโลหะโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายใดๆ ซึ่งถือเป็นสิ่งที่ผู้ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมจำนวนมากมองว่ามีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับวัตถุประสงค์ด้านการควบคุมคุณภาพ
องค์ประกอบหลักของเครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์
ระบบออปติคัล: เลนส์, กระจกสะท้อน และการนำทางลำแสง
ระบบเลเซอร์ทำงานโดยการควบคุมและโฟกัสพลังงานแสงไปยังพื้นที่ขนาดเล็กมาก บางครั้งเล็กถึงระดับไมครอน เลนส์เจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษสามารถจัดการกับลำแสงขนาดเล็กเหล่านี้ได้ บางครั้งแค่เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร กระจกสะท้อนที่ใช้มีการเคลือบด้วยทองคำ ซึ่งสามารถสะท้อนพลังงานได้มากกว่า 99% ของสิ่งที่ตกกระทบ ช่วยลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการทำงาน ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างรอยตัดที่คมชัดและการแกะสลักที่ละเอียดเมื่อใช้งานกับวัสดุ เช่น แผ่นอะคริลิก หรือพื้นผิวที่ผ่านกระบวนการออกซิเดชันแบบอโนไดซ์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความก้าวหน้าในการส่งพลังงานของเลเซอร์ด้วย โดยผู้ผลิตรายงานว่ามีการลดลงของการสูญเสียไฟฟ้าประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับรุ่นเก่าของระบบเหล่านี้ที่เริ่มเปิดตัวครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 2000
ระบบควบคุมการเคลื่อนไหว: ความแม่นยำของระบบ CNC และแกน XYZ
ระบบ CNC ที่ทันสมัยนำหัวเลเซอร์ด้วยความแม่นยำในการจัดตำแหน่งภายใน 5 ไมครอน โดยใช้แกน XYZ ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว ซึ่งช่วยให้สามารถทำซ้ำแบบจำลองเวกเตอร์ที่ซับซ้อนได้อย่างไร้ที่ติ ตั้งแต่ข้อความขนาดเล็กมากบนเครื่องมือผ่าตัด ไปจนถึงป้ายขนาดใหญ่ เครื่องอุตสาหกรรมมักจะติดตั้งเอนโค้ดเดอร์เชิงเส้นเพื่อให้ข้อมูลย้อนกลับแบบเรียลไทม์ โดยการแก้ไขข้อผิดพลาดของตำแหน่งที่ความเร็วสูงสุดถึง 10,000 มม./นาที
แหล่งกำเนิดเลเซอร์และกลไกการทำความเย็นสำหรับการทำงานที่มีเสถียรภาพ
ประเภทของเลเซอร์ที่เรากำลังพูดถึงนั้นเป็นสิ่งที่กำหนดจริงๆ ว่ามันสามารถทำอะไรได้บ้าง เลเซอร์ CO2 ทำงานได้ดีกับวัสดุอย่างไม้ พลาสติก และวัสดุอินทรีย์อื่นๆ เพราะความยาวคลื่นของมันอยู่ที่ประมาณ 10.6 ไมครอน ส่วนเลเซอร์ไฟเบอร์ ซึ่งมีความยาวคลื่นสั้นกว่าที่ประมาณ 1.06 ไมครอน เป็นตัวเลือกหลักเมื่อทำงานกับโลหะ โดยเฉพาะงานแกะสลัก สำหรับระบบอุตสาหกรรมนั้น เครื่องส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้กำลังไฟอย่างน้อย 100 วัตต์ เพื่อให้สามารถกัดกร่อนเหล็กกล้าไร้สนิมได้อย่างเหมาะสม ในขณะที่เครื่องรุ่นตั้งโต๊ะโดยทั่วไปจะใช้กำลังไฟประมาณ 30 วัตต์ ซึ่งสามารถจัดการกับวัสดุเบาๆ เช่น อะคริลิก และไม้อ่อนได้อย่างไม่มีปัญหา การรักษาระบบเครื่องจักรเหล่านี้ให้ทำงานได้อย่างราบรื่นจำเป็นต้องใช้ระบบที่ระบายความร้อนแบบเชิงรุก ร้านค้าหลายแห่งจึงลงทุนในเครื่องทำความเย็นแบบวงจรปิด (closed-loop chillers) ที่สามารถควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ภายในช่วงเพียง +/- 1 องศาเซลเซียส การควบคุมอุณหภูมิในระดับนี้จะช่วยป้องกันปัญหาการตกของกำลังไฟฟ้าที่รบกวนคุณภาพของรอยและงานแกะสลักได้ นอกจากนี้ ความแตกต่างของวิธีการระบายความร้อนยังส่งผลอย่างมากในระยะยาวด้วย เลเซอร์ที่ได้รับการระบายความร้อนอย่างเหมาะสมมักมีอายุการใช้งานนานกว่าเลเซอร์ที่พึ่งพาเพียงวิธีการระบายความร้อนแบบพาสซีฟประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายความว่าผู้ผลิตจะต้องเปลี่ยนเครื่องใหม่น้อยลง และลดค่าใช้จ่ายในระยะยาว
ประเภทของเลเซอร์ที่ใช้ในการแกะสลัก: CO2, เส้นใย (Fiber), UV และ MOPA
เลเซอร์ CO2, เลเซอร์เส้นใย (Fiber) และเลเซอร์ไดโอด (Diode): การประยุกต์ใช้งานและความแตกต่าง
เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ที่ทํางานในระยะ 10.6 ไมครอน ใช้ได้ดีกับสิ่งต่างๆ เช่น ไม้ แผ่นแอคริลิค และผลิตภัณฑ์หนัง ที่คนมักต้องตัดหรือฉลาก เพื่อป้ายและโครงการงานอาชีพต่างๆ แล้วมีเลเซอร์ไฟเบอร์ที่มีความยาวคลื่น 1,064 นาโนเมตร ที่สร้างเครื่องหมายที่แตกต่างชัดๆ ตรงกับผิวโลหะ เช่น เหล็กไร้ขัดและอลูมิเนียม โดยไม่ทําลายวัสดุนั้นเอง สําหรับคนที่เพิ่งเริ่มต้นหรือทํางานในกิจการขนาดเล็ก เลเซอร์ไดโอเดสมักจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม เพราะมันสามารถจัดการพลาสติกและโลหะบางชนิดได้ โดยใช้ไฟฟ้าน้อยกว่าโดยรวม ตามการวิเคราะห์ตลาดล่าสุดจาก Telesis ในปี 2025 ระบบเลเซอร์ไฟเบอร์เหล่านี้ตอนนี้ประกอบด้วยประมาณสองส่วนสามของอุปกรณ์การตราสัญลักษณ์อุตสาหกรรมทั้งหมดที่ติดตั้งอยู่ทั่วโรงงานทั่วโลก เพราะมันใช้งานได้นานมาก - กว่า 100 พันชั่ว
ไฟเบอร์เลเซอร์สําหรับการฉลากโลหะและการใช้งานในอุตสาหกรรม
ระบบเลเซอร์ไฟเบอร์สำหรับการแกะสลักให้ประสิทธิภาพสูงสุดบนโลหะผ่านปฏิกิริยาโฟโตเทอร์มอล โดยการออกแบบแบบโซลิดสเตตทำให้สามารถประมวลผลได้เร็วกว่า (สูงสุดถึง 7 ม./วินาที) และรายละเอียดที่แม่นยำกว่า (<20 ไมครอน ความกว้างของเส้น) เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ CO2 แอปพลิเคชันหลักรวมถึง:
- การจัดลำดับหมายเลขชิ้นส่วนยานยนต์
- เครื่องหมายเพื่อความสอดคล้องตามข้อกำหนด UDI สำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์
- การตรวจสอบย้อนกลับของชิ้นส่วนอากาศยาน
เลเซอร์ UV และ MOPA สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำและวัสดุที่ไวต่อความร้อน
เลเซอร์ UV (355 นาโนเมตร) ทำให้เกิดการแกะสลักแบบเย็นโดยการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวทางเคมีบนกระจก พอลิเมอร์ และเซมิคอนดักเตอร์ โดยไม่ก่อให้เกิดการบิดตัวจากความร้อน ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งในงานไมโครอิเล็กทรอนิกส์และการบรรจุภัณฑ์อาหาร เลเซอร์ไฟเบอร์แบบ MOPA (มาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ พาวเวอร์แอมปลิฟายเออร์) มีการปรับเปลี่ยนพัลส์ได้ถึง 16.7 ล้านรูปแบบ ทำให้สามารถแกะสลักสีได้อย่างแม่นยำบนอะลูมิเนียมที่ผ่านกระบวนการออกซิเดชันและไทเทเนียม
ความยาวคลื่นและความเข้ากันได้ของวัสดุในแต่ละประเภทของเลเซอร์
| ประเภทเลเซอร์ | ความยาวคลื่น | วัสดุหลัก | ความลึกในการแกะสลัก |
|---|---|---|---|
| CO2 | 10.6 μm | ไม้, พลาสติกใส | 0.1-5 มม. |
| เส้นใย | 1,064 นาโนเมตร | โลหะ พลาสติก | 0.01-0.5 มม. |
| Uv | 355 nm | แก้ว, แผงวงจรพิมพ์ | <0.1 มม. |
ข้อมูลจากงานศึกษาความเข้ากันได้ของวัสดุปี 2025 (Omtech) ยืนยันว่าความยาวคลื่นส่งผลโดยตรงต่ออัตราการดูดซับ—ระบบ CO2 สามารถดูดซับได้ 98% ในวัสดุที่ทำจากเซลลูโลส ในขณะที่เลเซอร์ UV สามารถเจาะลึกลงไปในพอลิคาร์บอเนตได้มากกว่าเลเซอร์อินฟราเรดทางเลือกถึง 85%
กระบวนการทำงานของการแกะสลักด้วยเลเซอร์: จากการออกแบบดิจิทัลสู่เครื่องหมายสำเร็จรูป
การเตรียมแบบแปลนและการสร้างเส้นทางเวกเตอร์ในซอฟต์แวร์
โครงการส่วนใหญ่เริ่มต้นบนหน้าจอโดยใช้แบบดิจิทัลที่สร้างขึ้นในซอฟต์แวร์เวกเตอร์ เช่น CorelDRAW หรือ Adobe Illustrator สิ่งที่โปรแกรมเหล่านี้ทำคือแปลงภาพให้กลายเป็นเส้นและโค้งตามสมการทางคณิตศาสตร์ ซึ่งจะระบุตำแหน่งที่เลเซอร์ควรทำงาน หมายความว่าเราสามารถตัดได้อย่างแม่นยำสูงถึงประมาณ 0.1 มม. ไฟล์เวกเตอร์มักได้รับความนิยมมากกว่าภาพบิตแมปธรรมดา เพราะไม่สูญเสียคุณภาพเมื่อปรับขนาด ถึงกระนั้นบางครั้งผู้ใช้อาจยังได้ผลลัพธ์ที่เบลอหากไม่ระมัดระวัง ยกตัวอย่างเช่นงานโลโก้ เครื่องหมายบริษัทที่มีรายละเอียดสูงเหล่านี้พึ่งพาเส้นโค้ง Bézier เป็นหลัก เพื่อรักษามุมที่คมชัดและการเปลี่ยนผ่านที่เรียบเนียนระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ตามรายงานอุตสาหกรรมบางฉบับ ปัญหาการแกะสลักประมาณ 8 จาก 10 กรณีเกิดจากปัญหาการปรับแต่งเส้นทางเวกเตอร์ที่ไม่เหมาะสม ดังนั้นการใช้เวลาเพิ่มเติมในการทำความสะอาดไฟล์ก่อนส่งไปผลิต จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อาจสูญเสียค่าใช้จ่ายในภายหลัง
การถ่ายโอนแบบออกแบบไปยังระบบควบคุม CNC
เมื่องานออกแบบเสร็จสิ้น ผู้คนส่วนใหญ่มักจะส่งออกผลงานของตนเป็นไฟล์ .DXF หรือ .AI ก่อนที่จะโหลดไปยังเครื่อง CNC ในปัจจุบัน เครื่องจักรโดยทั่วไปสามารถรับข้อมูลผ่านทาง USB stick หรือผ่านเครือข่าย แม้ว่าในกระบวนการผลิตขนาดใหญ่มักจะเชื่อมต่อทุกอย่างเข้ากับระบบ CAD/CAM เพื่อให้สามารถทำให้กระบวนการผลิตเกือบทั้งหมดเป็นแบบอัตโนมัติ แล้วหลังจากนั้นจะเกิดอะไรขึ้น? ตัวควบคุม CNC จะนำจุดพิกัดและคำสั่งการเคลื่อนไหวเหล่านี้มาแปลงเป็นการเคลื่อนที่จริงในแนวแกน X และ Y บนเตียงของเครื่อง การตั้งค่าให้ถูกต้องมีความสำคัญมาก เพราะหากจุดโฟกัสของเลเซอร์ไม่ได้จัดตำแหน่งอย่างเหมาะสมกับพื้นผิวของวัสดุ แม้เพียงแค่คลาดเคลื่อนเพียง 0.5 มิลลิเมตร ก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้ โดยอาจลดความคมชัดในการตัดลงได้ประมาณสองในสาม ซึ่งเป็นสิ่งที่ช่างเทคนิคหลายคนพบเห็นในโรงงานของตน
การปรับแต่งพารามิเตอร์ของเลเซอร์: ความเร็ว พลังงาน และความถี่ของพัลส์
การปรับแต่งค่าต่างๆ ให้เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลลัพธ์ที่แตกต่างกันตามชนิดของวัสดุ:
| วัสดุ | พลังงาน (วัตต์) | ความเร็ว (mm/s) | ความถี่ (kHz) |
|---|---|---|---|
| อลูมิเนียมที่ผ่านการเคลือบด้วยอะโนไดซ์ | 30 | 1200 | 20 |
| อะคริลิก | 15 | 800 | 5 |
| เหล็กกล้าไร้สนิม | 100 | 400 | 50 |
เมื่อทำงานด้วยค่ากำลังสูงประมาณ 80 ถึง 150 วัตต์ โลหะส่วนใหญ่จะไหม้หายไปแทนที่จะหลอมละลายอย่างเหมาะสม ในทางกลับกัน ช่วงกำลังต่ำกว่าระหว่าง 10 ถึง 30 วัตต์ จะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าสำหรับวัสดุพลาสติกและสังเคราะห์ ทำให้สามารถลบเลี่ยนได้อย่างระมัดระวังโดยไม่ทำลายบริเวณโดยรอบ การเคลื่อนหัวแกะสลักช้าเกินไปขณะทำงานบนพื้นผิวไม้จะทำให้เกิดรอยลึกมากขึ้น แต่ก็มาพร้อมกับข้อเสีย เนื่องไม้แกร่งหลายชนิดเริ่มเป็นคราบดำหรืออาจลุกไหม้ได้หากสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานาน ค่าความถี่ของพัลส์ (pulse frequency) เป็นตัวกำหนดว่าพลังงานจะถูกปล่อยออกมาบ่อยเพียงใดในระหว่างการทำงาน สำหรับผลลัพธ์ที่ดีที่สุดบนพื้นผิวโลหะที่มีชั้นเคลือบป้องกัน ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่จะใช้ค่าความถี่ระหว่าง 20 ถึง 50 กิโลเฮิรตซ์ เครื่องจักรรุ่นใหม่มากับแผงควบคุมอันทันสมัย ที่ช่วยให้ช่างเทคนิคสามารถปรับค่าต่างๆ ได้แบบเรียลไทม์ การปรับค่านี้แบบทันทีช่วยให้พบจุดที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งงานที่มีรายละเอียดสามารถทำได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องแลกกับความเร็วในการผลิต สิ่งนี้คือสิ่งที่ผู้จัดการโรงงานทุกคนชื่นชอบเมื่อต้องพยายามทำงานให้ทันตามกำหนดเวลาที่คับแคบ
ความเข้ากันได้ของวัสดุและการประยุกต์ใช้เครื่องเลเซอร์แกะสลัก
ความเข้ากันได้ระหว่างวัสดุกับเลเซอร์มีบทบาทสำคัญต่อประสิทธิภาพของการแกะสลัก เนื่องจากพื้นผิวต่างชนิดตอบสนองต่อความยาวคลื่นและระดับพลังงานที่แตกต่างกันอย่างไร้ผลลัพธ์ที่ไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าไร้สนิมจะดูดซับพลังงานจากเลเซอร์ไฟเบอร์ที่ประมาณ 1064 นาโนเมตร ผ่านกระบวนการออกซิเดชันเฉพาะจุด ซึ่งทำให้เกิดรอยแกะสลักอุตสาหกรรมที่ทนทานและคงทนถาวร ในทางตรงกันข้าม เลเซอร์ CO2 ที่ทำงานที่ประมาณ 10.6 ไมครอน จะเผาเซลลูโลสในเนื้อไม้ออกไป ทำให้เกิดลวดลายคาร์บอนที่มีสีเข้มบนผลิตภัณฑ์ไม้ ส่วนงานกับกระจกนั้น เลเซอร์ UV สามารถสร้างรายละเอียดได้อย่างแม่นยำมาก บางครั้งมีความแม่นยำต่ำกว่าครึ่งมิลลิเมตร เพราะก่อให้เกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กใต้ผิววัสดุ ความแม่นยำระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการติดฉลากอุปกรณ์การแพทย์ ซึ่งความชัดเจนและความถาวรเป็นข้อกำหนดที่จำเป็นอย่างยิ่ง
| วัสดุ | กลไกการตอบสนอง | ประเภทเลเซอร์ | ตัวอย่างการใช้งาน |
|---|---|---|---|
| อลูมิเนียมที่ผ่านการเคลือบด้วยอะโนไดซ์ | การเปลี่ยนแปลงสี | เส้นใย | การระบุหมายเลขซีเรียลชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ |
| อะคริลิก | การหลอมเหลวแบบขัดเงา | CO2 | การผลิตชั้นวางสินค้าเพื่อการค้าปลีก |
| โอ๊ค | ไพโรไลซิส | CO2 | งานไม้เชิงสถาปัตยกรรม |
| กระจกเทมเปอร์ | การแตกร้าวแบบไมโคร | Uv | การระบุเครื่องหมายอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ |
วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น พลาสติก ABS ต้องมีการปรับพลังงานอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซพิษ ซึ่งเป็นข้อพิจารณาสำคัญในมาตรฐานความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม การทำงานร่วมกันระหว่างการสะท้อนของวัสดุและค่าการนำความร้อนจะกำหนดความสำเร็จของการประยุกต์ใช้งาน ทำให้สามารถนำไปใช้ได้หลากหลายตั้งแต่การตกแต่งเครื่องประดับไปจนถึงระบบติดตามในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เมื่อตั้งค่าอย่างเหมาะสม
คำถามที่พบบ่อย
การแกะสลักด้วยเลเซอร์คืออะไร และทำงานอย่างไร
การแกะสลักด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่ใช้แสงที่มีความเข้มข้นสูงในการเผาภาพหรือลวดลายลงบนวัสดุ โดยการทำงานนั้นแปลงพลังงานแสงเป็นความร้อน ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงผิวของวัสดุ
วัสดุประเภทใดบ้างที่สามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้
สามารถแกะสลักวัสดุได้หลากหลายชนิด เช่น ไม้ โลหะ กระจก อะคริลิก และพลาสติกบางชนิด
เลเซอร์ประเภทต่าง ๆ ที่ใช้ในการแกะสลักมีอะไรบ้าง
เลเซอร์ที่นิยมใช้ทั่วไป ได้แก่ เลเซอร์ CO2, เลเซอร์ไฟเบอร์, เลเซอร์ UV และเลเซอร์ MOPA แต่ละชนิดแตกต่างกันที่ความยาวคลื่น วัสดุที่เหมาะสม และการประยุกต์ใช้งาน
คุณจะเลือกเลเซอร์ประเภทใดให้เหมาะสมกับวัสดุเฉพาะได้อย่างไร
การเลือกเลเซอร์ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของวัสดุต่อความยาวคลื่นและระดับพลังงานที่แตกต่างกัน โดยเลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะสำหรับโลหะ ในขณะที่เลเซอร์ CO2 เหมาะกับวัสดุอินทรีย์
การแกะสลักด้วยเลเซอร์สามารถส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุได้หรือไม่
อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่เฉพาะ เช่น การกลายเป็นไอ การหลอมละลาย หรือการเปลี่ยนสี ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุและการตั้งค่าเลเซอร์ที่ใช้
สารบัญ
- หลักการทางวิทยาศาสตร์ของการเลเซอร์แกะสลัก: จากการเปลี่ยนแปลงแสงเป็นความร้อน
- องค์ประกอบหลักของเครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์
- ประเภทของเลเซอร์ที่ใช้ในการแกะสลัก: CO2, เส้นใย (Fiber), UV และ MOPA
- กระบวนการทำงานของการแกะสลักด้วยเลเซอร์: จากการออกแบบดิจิทัลสู่เครื่องหมายสำเร็จรูป
- ความเข้ากันได้ของวัสดุและการประยุกต์ใช้เครื่องเลเซอร์แกะสลัก
- คำถามที่พบบ่อย
