เครื่องเลเซอร์แกะสลักสามารถประมวลผลวัสดุอะไรได้บ้าง

เครื่องเลเซอร์แกะสลักมีปฏิสัมพันธ์กับวัสดุอย่างไร

หลักการทางวิทยาศาสตร์ของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์กับวัสดุ

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ทำงานโดยการขจัดวัสดุด้วยลำแสงพลังงานที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งจะทำให้ชั้นผิวหลอมละลายหรือกลายเป็นไอระเหยไปอย่างแม่นยำอย่างยิ่ง ความสำเร็จของวิธีนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักสามประการที่เกี่ยวข้องกับวัสดุ ได้แก่ ความสามารถในการดูดซับแสง ความสามารถในการนำความร้อน และอุณหภูมิที่เริ่มหลอมเหลว ตัวอย่างเช่น อะคริลิกสามารถดูดซับพลังงานจากเลเซอร์ CO2 ที่ทำงานที่ความยาวคลื่นประมาณ 10.6 ไมครอน ได้ถึง 95% ซึ่งทำให้การแกะสลักออกมาสะอาดและคมชัด ในทางกลับกัน อลูมิเนียมสะท้อนแสงอินฟราเรดกลับไปประมาณ 60% ทำให้จำเป็นต้องใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ที่มีกำลังสูงกว่ามากเพื่อให้ได้รอยแกะสลักที่ชัดเจน สิ่งนี้อธิบายว่าทำไมไม้เนื้ออ่อนทั่วไปจึงแกะสลักได้เร็วกว่าไม้เนื้อแข็ง และทำไมพื้นผิวอลูมิเนียมที่ผ่านกระบวนการอะโนไดซ์จะให้ผลลัพธ์ที่ชัดเจนกว่าพื้นผิวโลหะธรรมดาที่ไม่ได้ผ่านการบำบัด

ความยาวคลื่นและการดูดซับวัสดุ: เหตุใดจึงสำคัญ

ความยาวคลื่นของเลเซอร์มีผลอย่างมากต่อวัสดุที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เลเซอร์ CO2 ที่ทำงานในช่วง 9.3 ถึง 10.6 ไมโครเมตร จะให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมกับสารอินทรีย์ เช่น พื้นผิวไม้และอะคริลิก เนื่องจากวัสดุเหล่านี้ดูดซับแสงในช่วงกลางอินฟราเรดได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เมื่อทำงานกับชิ้นส่วนโลหะ เลเซอร์ไฟเบอร์ที่ประมาณ 1.06 ไมโครเมตรจะกลายเป็นทางเลือกที่นิยมใช้มากที่สุด เนื่องจากสเปกตรัมใกล้อินฟราเรดของมันสอดคล้องกับพฤติกรรมของอิเล็กตรอนในเหล็กกล้าและโลหะผสมไทเทเนียมได้ดี ร้านค้าหลายแห่งสังเกตเห็นว่า การปรับแต่งความยาวคลื่นของเลเซอร์อย่างแม่นยำสามารถเพิ่มความเร็วในการแกะสลักได้ประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ เมื่อทำงานกับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนซึ่งทำจากวัสดุหลายชนิด เช่น โครงเครื่องที่เคลือบผิวอย่างดีที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การจัดแนวสเปกตรัมให้ถูกต้องจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อเลือกอุปกรณ์สำหรับการผลิตที่ต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพ

เลเซอร์ไฟเบอร์ หรือ เลเซอร์ CO2: การเลือกเทคโนโลยีให้เหมาะสมกับวัสดุ

เลเซอร์ไฟเบอร์มีบทบาทสำคัญในงานการจารึกโลหะอุตสาหกรรม โดยให้ความแม่นยำและความทนทานที่เหนือกว่า เลเซอร์ CO2 ยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น หมึกยางและแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม โครงการที่ต้องใช้วัสดุหลายประเภทร่วมกัน เช่น ป้ายโลหะที่สลักลายแล้วติดตั้งบนฐานไม้ มักจำเป็นต้องใช้ระบบเครื่องจักรสองชุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุดบนวัสดุแต่ละชนิด

งานไม้และวัสดุที่ทำจากไม้: การแปรรูปแผ่นไม้ธรรมชาติและแผ่นไม้สังเคราะห์

การสลักไม้ธรรมชาติ: ข้อพิจารณาเกี่ยวกับเมล็ดไม้ ความหนาแน่น และผิวเคลือบ

การได้ผลลัพธ์ที่ดีจากการแกะสลักไม้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักสามประการ ได้แก่ ทิศทางของเสี้ยนไม้ ความหนาแน่นของไม้ และประเภทของการเคลือบผิว เมื่อทำงานตัดขวางเสี้ยนไม้แทนที่จะตามแนวเสี้ยน ผู้ที่ทำเครื่องหมายส่วนใหญ่พบว่าต้องใช้พลังงานเพิ่มขึ้นประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากความร้อนไม่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในเนื้อวัสดุ ความหนาแน่นของไม้แต่ละชนิดยังส่งผลต่อการตั้งค่าเครื่องจักรอย่างมาก เช่น ไม้เบสวูด (basswood) ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 12 ถึง 15 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต หากเราใช้ระดับพลังงานเกินกว่า 65% กับไม้อ่อนชนิดนี้ มันมักจะไหม้แทนที่จะตัดได้อย่างสะอาด ไม้โอ๊ก (oak) มีลักษณะต่างออกไปโดยสิ้นเชิง เพราะมีความหนาแน่นถึง 45 ถึง 50 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต ไม้ที่แข็งกว่านี้จำเป็นต้องใช้พลังงานมากกว่าในการแกะสลักให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสม การรักษาผิวหน้าก็สำคัญไม่แพ้กัน ไม้วอลนัท (walnut) ที่ยังไม่ผ่านการเคลือบผิวจะดูดซับพลังงานมากกว่าเมื่อมีการเคลือบผิวด้วยโพลียูรีเทนประมาณ 23% เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาไหม้ผิวที่ยังไม่ได้เคลือบ ผู้ที่มีประสบการณ์ในการแกะสลักจำนวนมากจะเพิ่มความเร็วขึ้นระหว่าง 10 ถึง 20% ในระหว่างกระบวนการ

การทำงานกับไม้อัดเอ็มดีเอฟ ไม้อัด และวัสดุคอมโพสิตอื่นๆ

แม้ว่าไม้อัดวิศวกรรมจะช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอในการใช้งาน แต่ก็ยังคงสร้างปัญหาให้กับเจ้าของร้านงานฝีมืออยู่ดี ลองพิจารณาไม้อัดเอ็มดีเอฟ (MDF) ซึ่งดูดซับพลังงานเลเซอร์ได้ดีกว่าไม้ธรรมดามาก เพราะเส้นใยถูกอัดแน่นอย่างสม่ำเสมอ ส่งผลให้ได้ขอบที่คมชัดและสะอาดเมื่อทำงานแกะสลักละเอียด แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ตัวเรซินที่ใช้ยึดเกาะใน MDF จะสร้างฝุ่นละอองขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งจำเป็นต้องใช้ระบบกรองแบบ HEPA ที่เหมาะสมเพื่อจัดการอย่างปลอดภัยระหว่างกระบวนการตัด และสำหรับไม้อัดทั่วไป คุณภาพถือเป็นสิ่งสำคัญมาก ไม้อัดเกรดต่ำมักจะแยกชั้นหรือแตกหักเมื่อใช้กำลังเลเซอร์เกินประมาณ 55% โดยเฉพาะเมื่อพยายามตัดลึกในครั้งเดียวโดยไม่แบ่งเป็นหลายรอบ เจ้าของร้านและผู้จัดการร้านทราบดีจากประสบการณ์ตรงจากการจัดการกับคำร้องเรียนของลูกค้าเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดหลังการจัดส่ง

ค่าตั้งเลเซอร์ที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่ทำจากไม้ (กำลังไฟ ความเร็ว ความถี่)

เมื่อใช้พัลส์ความถี่สูงระหว่างประมาณ 20,000 ถึง 50,000 เฮิรตซ์ การสะสมความร้อนในวัสดุเรซินคอมโพสิตที่มีปริมาณเรซินสูงจะลดลงประมาณสี่สิบเปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับวิธีคลื่นต่อเนื่อง ยกตัวอย่างเช่น ไม้อัดเบอร์ชบอลติกหนา 3 มิลลิเมตร การตั้งค่าเครื่องจักรที่กำลังไฟ 80 วัตต์ และเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 350 มิลลิเมตรต่อวินาที โดยมีความถี่ประมาณ 30 กิโลเฮิรตซ์ จะสามารถตัดผ่านวัสดุได้อย่างสะอาดและเรียบร้อย โดยไม่ทำให้ข้อต่อของกาวเสียหาย สิ่งสำคัญคือ ไม้ธรรมชาติประเภทต่างๆ มักจะทำงานได้ดีกว่าเมื่อใช้กำลังไฟที่ต่ำกว่าประมาณห้าถึงสิบห้าเปอร์เซ็นต์ และอัตราการป้อนวัสดุที่เร็วกว่าเดิมยี่สิบถึงสามสิบเปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับไม้วิศวกรรม วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้ขอบที่ตัดเกิดลักษณะไหม้ดำที่ดูไม่สวยงาม

การจัดการควัน คราบคาร์บอน และการระบายอากาศในการแปรรูปไม้

ตามผลการศึกษาคุณภาพอากาศภายในอาคารปี 2023 ระบบที่ช่วยดูดอากาศช่วยลดอนุภาคในอากาศระหว่างการแกะสลักไม้ลงได้ประมาณ 74% เมื่อทำงานกับไม้อ่อน เราพบว่าการลดระดับพลังงานลงประมาณ 10% พร้อมทั้งเพิ่มความเร็วขึ้นประมาณ 15% จะช่วยรักษาระดับความลึกของการแกะสลักตามต้องการ โดยไม่เกิดรอยไหม้ที่น่ารำคาญโผล่ขึ้นมา และสำหรับวัสดุที่หนาเป็นพิเศษ กล่าวคือหนากว่า 12 มม. ขึ้นไป ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่แนะนำให้ทำการแกะสลักหลายรอบ โดยเว้นช่วงเวลาพักเพื่อระบายความร้อนอย่างน้อย 30 วินาทีระหว่างแต่ละรอบ เพื่อป้องกันไม่ให้ขอบร้อนจัดจนเกิดการคาร์บอนไนซ์ ซึ่งอาจทำให้พื้นผิวเสียหายได้โดยสิ้นเชิง

โลหะ: การแกะสลักเหล็ก อัลูมิเนียม และโลหะผสมอุตสาหกรรมอื่นๆ

เหตุใดเลเซอร์ไฟเบอร์จึงเหมาะกับการแกะสลักโลหะ

เลเซอร์ไฟเบอร์ทำงานที่ความยาวคลื่นประมาณ 1064 นาโนเมตร ซึ่งเป็นช่วงคลื่นที่โลหะดูดซับได้ดีกว่าเลเซอร์ CO2 ถึงเจ็ดเท่า การวิจัยเกี่ยวกับการดูดซับแสงของวัสดุยืนยันความแตกต่างนี้ เนื่องจากโลหะสามารถดูดซับพลังงานในช่วงคลื่นดังกล่าวได้มาก ทำให้เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถทำเครื่องหมายบนสแตนเลส สเตนเลสผิวไทเทเนียม และโลหะเคลือบต่างๆ โดยไม่ทำให้วัสดุเสียรูปจากความร้อนที่เกิดขึ้น พลังงานของเลเซอร์ที่ปล่อยเป็นจังหวะ (pulse) ช่วยควบคุมความร้อนที่เกิดขึ้น จึงทำให้ผู้ผลิตจำนวนมากในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตชิ้นส่วนอากาศยาน และการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ ใช้เทคโนโลยีนี้อย่างแพร่หลายเมื่อต้องทำงานกับชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำในการวัดค่าระดับไมโครมิเตอร์

เทคนิคการทำเครื่องหมายบนสแตนเลส อลูมิเนียม และโลหะสะท้อนแสง

เทคนิคเหล่านี้ช่วยแก้ปัญหาเฉพาะทาง: พัลส์ความถี่ต่ำจะสร้างรอยออกไซด์ที่คงทนบนเหล็กกล้าไร้สนิม ในขณะที่การเคลือบล่วงหน้าของอลูมิเนียมจะช่วยเพิ่มความคมชัด การเบลอรังสีเลเซอร์บนพื้นผิวสะท้อนแสงจะช่วยกระจายพลังงานอย่างสม่ำเสมอ ลดความเสี่ยงจากการสะท้อน และเพิ่มความสม่ำเสมอของรอยที่ได้

การตั้งค่าเลเซอร์เฉพาะวัสดุสำหรับการแกะสลักโลหะอย่างแม่นยำ

• เหล็กกล้าไร้สนิม : พลังงาน 30 วัตต์ ความเร็ว 800 มม./วินาที ความถี่ 50 กิโลเฮิรตซ์ เพื่อให้ได้รอยที่ทนต่อการกัดกร่อน
• อลูมิเนียมที่ผ่านการเคลือบด้วยอะโนไดซ์ : พลังงาน 20 วัตต์ ความเร็ว 1200 มม./วินาที ความถี่ 100 กิโลเฮิรตซ์ เพื่อรักษารูปทรงชั้นวัสดุไว้
• เหล็กเครื่องมือ : พลังงานสูงสุด 80 วัตต์ พร้อมระยะเวลาพัลส์ 200 นาโนวินาที สำหรับพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดให้แข็งแล้ว

พารามิเตอร์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความคมชัดและสมบูรณ์ของโครงสร้างที่เหมาะสมที่สุดในโปรไฟล์โลหะต่างๆ

การเอาชนะอุปสรรคจากพื้นผิวที่ไวต่อความร้อนและพื้นผิวสะท้อนแสงสูง

เมื่อทำงานกับวัสดุที่ไวต่อความร้อน เช่น แมกนีเซียม การเติมก๊าซไนโตรเจนเป็นก๊าซช่วยเหลือจะจำเป็นเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันระหว่างกระบวนการแกะสลัก สำหรับโลหะที่สะท้อนแสงได้ดี เช่น ทองแดง และทองเหลือง จะต้องใช้อุปกรณ์เสริมพิเศษในการปรับรูปร่างลำแสงเลเซอร์ ซึ่งจะช่วยควบคุมการกระจายพลังงานที่ตกกระทบพื้นผิววัสดุ และลดปัญหาการสะท้อนกลับของลำแสงที่รบกวนการทำงาน ตามรายงานการวิจัยที่เผยแพร่โดย NIST เมื่อปีที่แล้ว การเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลส์ (pulsed fiber laser) มีผลอย่างมาก โดยพบว่าความสามารถในการสะท้อนแสงจากพื้นผิวลดลงประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบคลื่นต่อเนื่อง (continuous wave) แบบดั้งเดิม ซึ่งหมายความว่า ผู้ผลิตสามารถทำการแกะสลักได้อย่างสม่ำเสมอและปลอดภัย แม้แต่บนพื้นผิวที่ละเอียดอ่อน เช่น ขั้วต่อที่เคลือบด้วยทองคำ และชิ้นส่วนไฟฟ้าต่างๆ โดยไม่ต้องกังวลว่าจะเกิดความเสียหายจากการสะท้อนของลำแสง

พลาสติก เอคริลิก และโพลีคาร์บอเนต: การเลือกใช้และการปฏิบัติด้านความปลอดภัย

การแปรรูปด้วยเลเซอร์สำหรับเอคริลิก ABS และพลาสติกที่มีลักษณะคล้ายแก้ว

เมื่อพูดถึงวัสดุสำหรับงานเลเซอร์แกะสลัก แล้ว อะคริลิก (PMMA) พลาสติก ABS และโพลีคาร์บอเนต ถือเป็นวัสดุที่โดดเด่นเพราะใช้งานได้ดีในโครงการที่หลากหลาย อะคริลิกแบบหล่อจะให้ขอบที่เรียบและใสอย่างสวยงามหลังการตัด ซึ่งเหมาะมากสำหรับป้ายหรือเคสแสดงสินค้า ขณะที่โพลีคาร์บอเนตนั้นแข็งแรงมาก ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีโดยไม่แตกหัก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเช่น แผ่นป้องกันความปลอดภัย หรือฝาครอบเครื่องจักร ที่ต้องการความทนทานสูง ส่วนพลาสติก ABS ต้องใช้ความระมัดระวังเพิ่มเติมในการประมวลผล เพราะขอบอาจละลายได้หากจัดการไม่เหมาะสม แต่เมื่อเชี่ยวชาญแล้ว ก็สามารถใช้สร้างฉลากอุตสาหกรรมหรือชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างน่าประทับใจ อีกหนึ่งวัสดุคือ PETG ที่สามารถรักษาความโปร่งใสและความทนต่อความร้อนไว้ได้พร้อมกัน จึงพบเห็นได้ทั่วไป ทั้งในแผงตกแต่ง ไปจนถึงชิ้นส่วนที่ใช้งานจริงในหลายอุตสาหกรรม

ไอพิษและอันตราย: พลาสติกชนิดใดที่ควรหลีกเลี่ยงในการแกะสลักด้วยเลเซอร์

เมื่อพีวีซีและไวนิลสัมผัสกับพลังงานเลเซอร์ มักจะปล่อยก๊าซคลอรีนซึ่งสามารถระคายเคืองปอดได้มาก และทำให้อุปกรณ์เสียหายตามกาลเวลา วัสดุที่มีสารประกอบฟลูออรีนหรือโบรมีนจะยิ่งแย่กว่านั้น เนื่องจากปล่อยไอที่กัดกร่อนอย่างรุนแรงระหว่างกระบวนการตัด ในขณะเดียวกัน โพลีสไตรีนจะสร้างควันดำหนาแน่น และทิ้งคราบเหนียวไว้บนพื้นผิวการทำงานหลังจากการประมวลผล สิ่งสำคัญคือความปลอดภัยก่อนทุกอย่าง! ก่อนเริ่มดำเนินการใดๆ ด้วยเครื่องเลเซอร์ สิ่งจำเป็นอย่างยิ่งคือต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเรากำลังจัดการกับวัสดุประเภทใด การผิดพลาดเพียงเล็กน้อยที่นี่อาจนำไปสู่ปฏิกิริยาทางเคมีที่อันตราย ซึ่งไม่มีใครต้องการให้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมของโรงงานของเรา

พลาสติกที่แนะนำ ซึ่งใช้งานร่วมกับเครื่องแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้

• อะคริลิกหล่อ : บิดงอง่ายต่ำ และมีความชัดใสของแสงดีเยี่ยม
• โพลีโพรเปิลีน : ปล่อยก๊าซน้อย เหมาะสำหรับการแกะสลักแผ่นบาง
• พีอีที เกรดอาหาร : ปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับอาหาร

วัสดุเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ โดยมีปัญหาด้านสุขภาพหรือการบำรุงรักษาระบบน้อยที่สุด

การปรับพลังงานและความเร็วตามความหนาและองค์ประกอบของพลาสติก

สำหรับพลาสติกสีเข้ม ให้ลดพลังงานลง 10% เพื่อป้องกันการไหม้ ขณะที่การเพิ่มความถี่ของคลื่นจะช่วยควบคุมพื้นผิวได้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะสำหรับพื้นผิวด้านหรือพื้นผิวฝ้า

วัสดุพิเศษและเปราะหักง่าย: แก้ว เซรามิก หิน และโฟม

การแกะสลักบนแก้วและเซรามิก: การสร้างรายละเอียดโดยไม่ทำให้เกิดรอยแตกร้าว

การทำงานกับวัสดุเปราะบาง เช่น แก้วและเซรามิก จำเป็นต้องควบคุมพารามิเตอร์การประมวลผลอย่างระมัดระวัง เพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุแตกร้าวระหว่างกระบวนการผลิต โดยเฉพาะในการกัดกร่อนแก้วบอโรซิลิเกต ระบบเลเซอร์แบบพัลส์สามารถลดความเครียดจากความร้อนได้ประมาณ 60% เมื่อเทียบกับวิธีการใช้คลื่นต่อเนื่อง (continuous wave) ตามที่เผยแพร่ในวารสารของ Springer เมื่อปี 2021 ผู้ผลิตกระเบื้องเซรามิกพบว่า การตั้งค่าระยะเวลาพัลส์ไว้ระหว่าง 30 ถึง 150 ไมโครวินาที ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการของพวกเขา ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก และยังคงให้ความละเอียดที่เหมาะสมได้ถึงประมาณ 0.1 มม. และอย่าลืมวัสดุที่โปร่งใสอีกด้วย โดยทั่วไปวัสดุเหล่านี้ต้องการระดับพลังงานที่ตั้งไว้ต่ำกว่าค่ามาตรฐานประมาณ 20 ถึง 30% เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายแฝงที่อาจเกิดขึ้นใต้ผิววัสดุ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่มีใครอยากจัดการในภายหลัง

การจัดการความเครียดจากความร้อนในวัสดุเปราะบางด้วยเลเซอร์แบบพัลส์

การจัดการความร้อนอย่างเหมาะสมมีความสำคัญมากเมื่อทำงานกับวัสดุที่ทนต่อการแตกร้าวได้ไม่ดี เช่น ควอตซ์และซิลิคอนคาร์ไบด์ เมื่อใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ที่ความยาวคลื่น 1064 นาโนเมตรในช่วงความถี่ 50 ถึง 100 กิโลเฮิรตซ์ เราจะเห็นการลดลงของความเครียดจากความร้อนประมาณ 45% สำหรับฟิวส์ซิลิกา ตามงานวิจัยจากสปริงเกอร์ในปี 2022 สำหรับการประยุกต์ใช้งานจริง ผู้คนมักจะให้ความร้อนล่วงหน้าแก่วัสดุเหล่านี้ก่อนจนถึงประมาณ 120 ถึง 150 องศาเซลเซียส ก่อนเริ่มทำงาน และยังพึ่งพาเทคนิคการระบายความร้อนด้วยอากาศช่วย เพื่อให้มั่นใจว่าบริเวณที่กำลังแกะสลักจะไม่เกิน 300 องศาเซลเซียส เส้นอุณหภูมินี้มีความสำคัญมาก เพราะเป็นจุดที่กระจกส่วนใหญ่เริ่มแสดงอาการเสียรูป หากอุณหภูมิสูงเกินไประหว่างกระบวนการผลิต

การแปรรูปก้อนหินและกระเบื้องโดยใช้ระบบเลเซอร์ CO2 กำลังสูง

สำหรับงานหินแกรนิตและหินอ่อน ผู้ที่ทำจารึกส่วนใหญ่พบว่าต้องใช้เลเซอร์ CO2 ประมาณ 80 ถึง 100 วัตต์ เพื่อให้ได้รอยจารึกลึกที่มองเห็นได้ชัดในช่วงความลึกระหว่างครึ่งมิลลิเมตรถึงสองมิลลิเมตร เมื่อทำงานกับหินปูนหรือหินชีสต์แล้ว สถานการณ์จะเปลี่ยนไปเล็กน้อย วัสดุเหล่านี้จะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อลดความเร็วของเลเซอร์ลงประมาณ 30% พร้อมกับเพิ่มความละเอียดให้อยู่ในช่วง 500 ถึง 700 DPI การปรับค่านี้ร่วมกันจะช่วยให้สามารถจารึกลายละเอียดลงบนพื้นผิวหินได้อย่างแม่นยำ ส่วนในเรื่องการบำรุงรักษา ผู้ที่ทำงานกับหินที่มีรูพรุนควรพิจารณาลงทุนกับระบบเลนส์ระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างจริงจัง เพราะการระบายความร้อนจะช่วยป้องกันไม่ให้มีเศษวัสดุสะสมมากเกินไป ซึ่งมักจะทำให้อายุการใช้งานของชิ้นส่วนออปติกสั้นลงอย่างมาก จากผลการทดสอบที่เราสังเกตเห็น ระบบนี้สามารถยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนออปติกได้ถึงสามเท่าภายใต้สภาวะที่คล้ายกัน

การจารึกด้วยเลเซอร์บนโฟมและวัสดุคอมโพสิต: การประยุกต์ใช้งานและความปลอดภัย

วัสดุอย่างโฟมแบบเซลล์ปิดและไฟเบอร์คาร์บอน มักถูกใช้ในงานต้นแบบเฉพาะทางที่คุณสมบัติพิเศษมีความสำคัญที่สุด สำหรับงานตัดโฟมโพลีเอทิลีน ร้านหลายแห่งยังคงใช้เลเซอร์ไดโอดกำลัง 10 ถึง 15 วัตต์ เนื่องจากเลเซอร์ประเภทนี้จะไม่ทำให้ขอบของวัสดุละลายระหว่างกระบวนการ อย่างไรก็ตาม สถานการณ์จะเปลี่ยนไปเมื่อต้องจัดการกับวัสดุคอมโพสิตเซรามิก ซึ่งจำเป็นต้องใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 1064 นาโนเมตร เพื่อเจาะผ่านชั้นเคลือบป้องกันได้อย่างเหมาะสม ความปลอดภัยมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อจัดการกับไฟเบอร์กลาสหรือแลมิเนตอีพอกซี ระบบระบายอากาศที่ดีเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อดักจับอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 5 ไมครอน ซึ่งไม่เพียงแต่ปกป้องพนักงานจากการสูดดมฝุ่นอันตรายเท่านั้น แต่ยังช่วยป้องกันไม่ให้เครื่องจักรราคาแพงเกิดการอุดตันในระยะยาว

คำถามที่พบบ่อย

วัสดุใดบ้างที่เหมาะสำหรับการแกะสลักด้วยเลเซอร์? วัสดุอย่างเช่น อะคริลิก สแตนเลส และไม้ เป็นที่นิยมสำหรับการแกะสลักด้วยเลเซอร์เนื่องจากคุณสมบัติดูดซับพลังงานได้ดี ไฟเบอร์กลาส เอพอกซีแลมิเนต และพลาสติกชนิดต่างๆ ก็สามารถทำงานได้ดีภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ

ความแตกต่างระหว่างเลเซอร์ไฟเบอร์กับเลเซอร์ CO2 คืออะไร เลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะกับโลหะมากกว่าและให้ความแม่นยำสูงกว่า ในขณะที่เลเซอร์ CO2 ทำงานได้ดีกับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น ไม้ อะคริลิก และกระจก

จะป้องกันความเสียหายเมื่อแกะสลักวัสดุเปราะได้อย่างไร การใช้ระบบเลเซอร์แบบพัลส์สามารถลดความเครียดจากความร้อนและป้องกันการแตกร้าวได้ การให้ความร้อนล่วงหน้าและการควบคุมค่าตั้งเลเซอร์อย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัสดุที่ละเอียดอ่อน เช่น แก้วและเซรามิก

ต้องมีมาตรการความปลอดภัยอะไรบ้างเมื่อทำการแกะสลักพลาสติกด้วยเลเซอร์ หลีกเลี่ยงการใช้ PVC ไวนิล หรือโพลีสไตรีน ซึ่งจะปล่อยก๊าซพิษออกมา ควรจัดให้มีการระบายอากาศที่เหมาะสมและการประเมินวัสดุเพื่อลดความเสี่ยงต่อสุขภาพ