การแนะนำ
ในกระบวนการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนด้วยเลเซอร์แบบใช้ลมภายใต้สภาวะโฟกัสลบ การเกาะติดของตะกรันเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไป ปัญหานี้ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของพื้นผิวที่ตัด เช่น ทำให้เกิดความหยาบและความไม่สม่ำเสมอ แต่ยังลดประสิทธิภาพการผลิตลงด้วยการทำให้ต้องมีขั้นตอนการประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อกำจัดตะกรัน ในสถานการณ์การผลิตทางอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูงและประสิทธิภาพสูงในการตัดเหล็กกล้าคาร์บอน การเกาะติดของตะกรันอาจนำไปสู่ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ที่ลดลง ดังนั้น การทำความเข้าใจและแก้ไขปัญหานี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง บทความนี้จะสำรวจการเกาะติดของตะกรันสองประเภทที่พบได้ทั่วไป โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกและแนวทางแก้ไขที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ผลิตและผู้ปฏิบัติงานในสาขานี้
ประเภทที่ 1: มีเศษโลหะ (ตะกรัน) ไหลหยดลงมาอย่างต่อเนื่องที่ก้นหม้อ
ลักษณะเฉพาะ
เศษโลหะชนิดนี้มีลักษณะเด่นคือมีขนาดค่อนข้างใหญ่และต่อเนื่อง เกาะติดแน่นกับขอบด้านล่างของส่วนที่ตัด โดยปรากฏเป็นเส้นลูกปัดโลหะหลอมเหลว เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกปัดเหล่านี้อาจมีขนาดตั้งแต่หลายมิลลิเมตรไปจนถึงใหญ่กว่านั้น ขึ้นอยู่กับสภาวะการตัดเฉพาะ เศษโลหะที่ต่อเนื่องและห้อยลงมานี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อลักษณะของขอบที่ตัดเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการแปรรูปชิ้นงานในขั้นตอนต่อไป ตัวอย่างเช่น ในการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง เศษโลหะดังกล่าวอาจขัดขวางการประกอบชิ้นส่วน ทำให้ความแม่นยำโดยรวมของผลิตภัณฑ์ลดลง
สาเหตุ
- พลังงานไม่เพียงพอนี่คือเหตุผลพื้นฐานที่สุด การตัดแบบโฟกัสลบหมายความว่าจุดโฟกัสอยู่ต่ำกว่าพื้นผิวของแผ่นโลหะ ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของจุดเพิ่มขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานลดลง หากพลังงานไม่เพียงพอที่จะทำให้วัสดุระเหยหรือหลอมเหลวอย่างสมบูรณ์ โลหะเหลวที่เหลืออยู่จะไม่สามารถถูกพัดพาออกไปโดยก๊าซช่วยได้อย่างสมบูรณ์ จึงควบแน่นที่ด้านล่างกลายเป็นกากตะกอน ตัวอย่างเช่น เมื่อตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนาด้วยการตั้งค่ากำลังเลเซอร์ที่ไม่เหมาะสม พลังงานที่ไปถึงด้านล่างของการตัดจะไม่เพียงพอที่จะจัดการกับปริมาณวัสดุ ทำให้เกิดกากตะกอนขึ้น
- ความดันอากาศไม่เพียงพอหรือไม่เสถียรเครื่องอัดอากาศอาจให้แรงดันไม่เพียงพอ หรืออาจมีความผันผวนของแรงดันอากาศอย่างมาก ส่งผลให้ไม่สามารถสร้างแรงผลักดันที่เพียงพอในการเป่าโลหะหลอมเหลวออกจากรอยตัดได้ เนื่องจากอากาศซึ่งเป็นก๊าซเสริม มีพลังงานจลน์น้อยกว่าไนโตรเจนมาก จึงต้องการแรงดันอากาศที่สูงกว่า ในสายการผลิตทางอุตสาหกรรมบางแห่งที่มีระบบจ่ายอากาศที่เก่าแล้ว แรงดันอากาศที่ไม่เสถียรอาจทำให้คุณภาพการตัดไม่สม่ำเสมอ และมักเกิดเศษโลหะปนเปื้อนเนื่องจากการกำจัดโลหะหลอมเหลวที่ไม่มีประสิทธิภาพ
- ความเร็วในการตัดที่สูงเกินไปเมื่อแผ่นโลหะเคลื่อนที่เร็วเกินไปเมื่อเทียบกับลำแสงเลเซอร์ พลังงานที่ดูดซับต่อหน่วยความยาวของวัสดุจะไม่เพียงพอ ส่งผลให้วัสดุไม่ถูกตัดขาดอย่างสมบูรณ์ และวัสดุหลอมเหลวไม่มีเวลาเพียงพอที่จะถูกพัดออกไป ในการพยายามตัดด้วยความเร็วสูงโดยไม่มีการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของชิ้นงานอาจทำให้เลเซอร์พลาดบางพื้นที่ ทำให้เหลือวัสดุที่ไม่ถูกตัดหรือถูกตัดเพียงบางส่วน ซึ่งจะแข็งตัวกลายเป็นกาก
- ตำแหน่งโฟกัสไม่ถูกต้องหากตั้งค่าค่าโฟกัสเชิงลบสูงเกินไป พลังงานจะกระจายตัวมากเกินไป ส่งผลให้พลังงานที่ด้านล่างของรอยผ่าตัดไม่เพียงพออย่างมาก ทำให้ยากต่อการประมวลผลวัสดุที่ด้านล่างอย่างสมบูรณ์ และในที่สุดจะนำไปสู่การเกิดกากตะกอน
โซลูชัน
- ปรับกำลังเลเซอร์ให้เหมาะสม:
- เพิ่มกำลังไฟให้เหมาะสมการเพิ่มกำลังเลเซอร์เป็นวิธีที่ตรงและมีประสิทธิภาพที่สุดในการเพิ่มพลังงานป้อนเข้า สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่ากำลังเลเซอร์เหมาะสมกับความหนาของแผ่นโลหะและความเร็วในการตัด สำหรับแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 5 มม. หลังจากการทดสอบหลายครั้ง พบว่าการเพิ่มกำลังเลเซอร์จาก 1000 วัตต์เป็น 1200 วัตต์ สามารถลดปริมาณเศษโลหะได้อย่างมาก
- ปรับตำแหน่งโฟกัส:
- ลดปริมาณจุดโฟกัสที่เป็นลบลงลองปรับจุดโฟกัสขึ้นด้านบน (ไปทางพื้นผิวของแผ่นโลหะ) เพื่อลดค่าโฟกัสลบ การทำเช่นนี้จะช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานที่ด้านล่างของรอยตัด สามารถทำการทดสอบกระบวนการกำหนดตำแหน่งโฟกัสได้ โดยการตัดด้วยค่าโฟกัสลบที่แตกต่างกันตั้งแต่ -1 มม. ถึง -3 มม. เพื่อหาจุดโฟกัสที่มีเศษโลหะน้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น ในการทดสอบการตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 3 มม. พบว่าค่าโฟกัสลบที่ -1.5 มม. ให้ผลลัพธ์การตัดที่สะอาดที่สุดและมีเศษโลหะน้อยที่สุด
- ปรับค่าพารามิเตอร์ของก๊าซ:
- เพิ่มแรงดันอากาศตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันอากาศสูงเพียงพอ สำหรับแผ่นโลหะบาง อาจต้องใช้แรงดัน 0.8 – 1.2 MPa และสำหรับแผ่นโลหะหนา อาจต้องใช้แรงดันที่สูงกว่านั้น ตรวจสอบคอมเพรสเซอร์อากาศและระบบอบแห้งและกรองอากาศอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายก๊าซบริสุทธิ์ แห้ง และแรงดันคงที่ สารปนเปื้อน เช่น น้ำมันและความชื้นในอากาศ อาจส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อประสิทธิภาพการตัด ในโรงงานผลิตแห่งหนึ่ง หลังจากเปลี่ยนตัวควบคุมแรงดันอากาศที่ชำรุดและติดตั้งตัวกรองอากาศแห้งประสิทธิภาพสูง คุณภาพการตัดก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด โดยมีเศษโลหะน้อยลงมาก
- ลดความเร็วในการตัด:
- ลดความเร็วลงอย่างเหมาะสมการลดความเร็วในการตัดจะช่วยให้วัสดุมีเวลาดูดซับพลังงานมากขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุจะหลอมละลายและถูกพัดออกไปอย่างสมบูรณ์ ความเร็วและกำลังต้องได้รับการปรับให้สอดคล้องกันเพื่อหาจุดสมดุลที่ดีที่สุด เมื่อตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 8 มม. การลดความเร็วในการตัดจาก 1000 มม./นาที เหลือ 800 มม./นาที ในขณะที่รักษาพลังงานให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม จะสามารถกำจัดเศษโลหะที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องที่ด้านล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประเภทที่ 2: กากตะกอนละเอียดแข็งเป็นเม็ดอยู่ที่ก้นถัง
ลักษณะเฉพาะ
เศษโลหะชนิดนี้มีลักษณะเนื้อละเอียดและแข็ง ปรากฏเป็นเม็ดเล็กๆ หรือผง เกาะติดแน่นกับพื้นผิวการตัด อนุภาคเศษโลหะที่เป็นเม็ดเหล่านี้มักมีขนาดเล็กกว่าเศษโลหะแบบต่อเนื่องชนิดแรกมาก โดยทั่วไปอยู่ในช่วงไมโครเมตรถึงมิลลิเมตร ความแข็งของมันทำให้ยากต่อการกำจัดออกในขั้นตอนหลังการตัด มักต้องใช้วิธีการทางกลหรือทางเคมีที่รุนแรงกว่า ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้แปรงลวดธรรมดาในการทำความสะอาด เศษโลหะที่เป็นเม็ดอาจยังคงหลงเหลืออยู่บนพื้นผิว ส่งผลต่อความเรียบและคุณภาพโดยรวมของชิ้นงาน
สาเหตุ
- การออกซิเดชันของวัสดุมากเกินไปนี่เป็นลักษณะเฉพาะตัวของการตัดโดยใช้ลมช่วย ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงระหว่างการตัด ออกซิเจนในอากาศจะทำปฏิกิริยารุนแรงกับเหล็กกล้าคาร์บอน ปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ได้แก่ Fe + O₂ → FeO/Fe₃O₄/Fe₂O₃ ออกไซด์ที่เกิดขึ้น (ส่วนใหญ่เป็นออกไซด์ของเหล็ก) มีจุดหลอมเหลวสูงและความหนืดสูง ส่งผลให้ไม่สามารถถูกพัดออกไปได้ง่ายด้วยก๊าซช่วย และจะควบแน่นกลายเป็นตะกรันแข็ง ในการตัดท่อเหล็กกล้าคาร์บอนผนังหนาโดยใช้ลมเป็นก๊าซช่วย จะเกิดออกไซด์ของเหล็กที่มีจุดหลอมเหลวสูงจำนวนมาก ซึ่งยากต่อการขับออกจากบริเวณที่ตัด ทำให้เกิดตะกรันเป็นเม็ดๆ
- การป้อนความร้อนมากเกินไปพลังงานที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดตะกรันประเภทแรก ในขณะที่ความร้อนที่มากเกินไป ซึ่งมักเกิดจากการผสมผสานระหว่างกำลังสูงและความเร็วต่ำ อาจทำให้แผ่นโลหะไหม้มากเกินไป ส่งผลให้เกิดออกไซด์ที่มีจุดหลอมเหลวสูงจำนวนมาก ซึ่งยิ่งทำให้ปัญหาตะกรันรุนแรงขึ้น เมื่อพยายามตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนบางด้วยกำลังเลเซอร์ที่สูงเกินไปและความเร็วในการตัดที่ช้ามาก วัสดุไม่เพียงแต่จะเกิดออกซิเดชันมากเกินไปเท่านั้น แต่ยังหลอมเหลวและระเหยไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดตะกรันเป็นเม็ดเล็กๆ บนพื้นผิวที่ตัด
- การสึกหรอหรือการไม่ตรงแนวของหัวฉีดหัวฉีดที่สึกหรออาจทำให้การไหลของอากาศไม่เป็นระเบียบ ป้องกันไม่ให้อากาศเข้าสู่ร่องอย่างสมมาตรและในแนวตั้ง หากศูนย์กลางของหัวฉีดไม่อยู่ในแนวเดียวกับลำแสงเลเซอร์ ความสามารถในการเป่าลมจะลดลง และไม่สามารถกำจัดตะกรันหลอมเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในสายการผลิตที่ใช้หัวฉีดเป็นเวลานานโดยไม่เปลี่ยน หัวฉีดที่สึกหรอจะทำให้การไหลของอากาศเบี่ยงเบนจากทิศทางที่เหมาะสม ส่งผลให้เกิดการสะสมของเศษผงบนพื้นผิวการตัดเนื่องจากการกำจัดตะกรันที่ไม่มีประสิทธิภาพ
โซลูชัน
- ปรับความเร็วในการตัดและกำลังให้เหมาะสมที่สุด:
- ใช้กลยุทธ์ “ความเร็วสูง กำลังปานกลาง”โดยคำนึงถึงการเจาะทะลุอย่างสมบูรณ์ การเพิ่มความเร็วและลดกำลังไฟฟ้าอย่างเหมาะสมสามารถลดระยะเวลาที่วัสดุอยู่ในบริเวณอุณหภูมิสูง ซึ่งจะช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มากเกินไป วิธีนี้ตรงกันข้ามกับวิธีการแก้ปัญหาสำหรับตะกรันประเภทแรกและต้องมีการปรับแต่งอย่างระมัดระวัง สำหรับแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 2 มม. การเพิ่มความเร็วในการตัดจาก 1500 มม./นาที เป็น 1800 มม./นาที ในขณะที่ลดกำลังไฟฟ้าจาก 800 วัตต์ เป็น 700 วัตต์ สามารถลดการเกิดตะกรันเม็ดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ปรับค่าพารามิเตอร์ของก๊าซ (การเปลี่ยนแปลงเชิงกลยุทธ์):
- สำหรับแผ่นบาง ให้ลองลดแรงดันอากาศลงเล็กน้อยแรงดันอากาศที่สูงเกินไปอาจทำให้ปฏิกิริยาออกซิเดชันรุนแรงขึ้นแทนที่จะพัดเอาตะกรันออกไป จึงควรใช้แรงดันอากาศที่ต่ำกว่า โดยต้องแน่ใจว่าสามารถพัดเอาตะกรันออกไปได้ จากการทดสอบการตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 1 มม. การลดแรงดันอากาศจาก 1.0 MPa เหลือ 0.8 MPa ในขณะที่คงค่าพารามิเตอร์อื่นๆ ให้คงที่ จะทำให้ได้รอยตัดที่สะอาดกว่าและมีเศษผงละเอียดน้อยลง
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าก๊าซมีความบริสุทธิ์: ควรใช้เฉพาะอากาศอัดที่แห้งและปราศจากน้ำมันเท่านั้น ความชื้นสามารถทำให้โลหะหลอมเหลวเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วและส่งเสริมการเกิดออกซิเดชัน ในขณะที่การปนเปื้อนของน้ำมันสามารถทำความสะอาดเลนส์และส่งผลต่อคุณภาพการตัด การติดตั้งอุปกรณ์กรองอากาศและกำจัดน้ำมันที่มีประสิทธิภาพสูงในระบบจ่ายอากาศสามารถรับประกันความบริสุทธิ์ของอากาศ ปรับปรุงคุณภาพการตัดอย่างมีนัยสำคัญ และลดสิ่งสกปรก
- ตรวจสอบและเปลี่ยนหัวฉีด:
- ตรวจสอบสภาพหัวฉีดตรวจสอบหัวฉีดอย่างสม่ำเสมอเพื่อดูการสึกหรอ การเสียรูป หรือการอุดตันของตะกรัน หัวฉีดที่สึกหรอต้องเปลี่ยนทันที ในโรงงานผลิต การตรวจสอบหัวฉีดตามกำหนดทุกๆ 50 ชั่วโมงการทำงานสามารถป้องกันการเกิดตะกรันที่เกิดจากปัญหาของหัวฉีดได้
- ปรับเทียบจุดศูนย์กลางของหัวฉีด: ใช้กระดาษจัดแนวหรือเครื่องมือจัดแนวเฉพาะทางเพื่อให้แน่ใจว่าจุดศูนย์กลางของรูหัวฉีดตรงกับลำแสงเลเซอร์อย่างสมบูรณ์ นี่เป็นขั้นตอนสำคัญในการรับประกันทิศทางการไหลของอากาศที่ถูกต้อง หลังจากใช้เครื่องมือจัดแนวหัวฉีดแบบมืออาชีพแล้ว คุณภาพการตัดจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด โดยมีเศษผงละเอียดลดลงอย่างมากเนื่องจากทิศทางการไหลของอากาศได้รับการปรับให้เหมาะสม
- ใช้จานเคลือบ:
- หากสภาพการผลิตเอื้ออำนวย ให้ใช้แผ่นเหล็กเคลือบผิว เช่น แผ่นเหล็กชุบสังกะสีบางครั้งสารเคลือบอาจทำหน้าที่เป็น "ตัวช่วยในการหลอมละลาย" ในระหว่างกระบวนการตัด หรือเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของตะกรัน ทำให้กำจัดตะกรันได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ทางออกที่ได้ผลเสมอไป เมื่อตัดแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนชุบสังกะสี สารเคลือบสังกะสีสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะหลอมเหลวและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันในลักษณะที่ปรับเปลี่ยนคุณลักษณะของตะกรัน ทำให้กำจัดออกจากพื้นผิวการตัดได้ง่ายขึ้น
ขั้นตอนการแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็ว
การตรวจสอบฮาร์ดแวร์
- เลนส์ป้องกันตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอว่าเลนส์ป้องกันสะอาดและปราศจากความเสียหายหรือไม่ เลนส์ที่สกปรกหรือเสียหายสามารถลดทอนพลังงานเลเซอร์ได้อย่างมาก ส่งผลให้คุณภาพการตัดไม่สม่ำเสมอและทำให้เศษโลหะเกาะติดมากขึ้น หากตรวจพบสิ่งปนเปื้อน ให้ทำความสะอาดเลนส์อย่างระมัดระวังโดยใช้น้ำยาทำความสะอาดและเครื่องมือที่เหมาะสม
- หัวฉีดตรวจสอบหัวฉีดว่ามีร่องรอยการสึกหรอ การเสียรูป หรือการอุดตันหรือไม่ หัวฉีดที่สึกหรอหรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในขยายใหญ่ขึ้นหรือผิดปกติ อาจทำให้การไหลของอากาศเบี่ยงเบนจากทิศทางที่เหมาะสม ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการเป่าตะกรันลดลง ควรเปลี่ยนหัวฉีดทันทีหากพบปัญหาใดๆ นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขนาดของหัวฉีดเหมาะสมกับงานตัดนั้นๆ เนื่องจากหัวฉีดที่มีขนาดไม่เหมาะสมก็อาจทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับตะกรันได้เช่นกัน
- ความดันอากาศตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันอากาศถึงค่าที่ตั้งไว้และคงที่ตลอดกระบวนการตัด ติดตั้งมาตรวัดแรงดันที่เชื่อถือได้เพื่อตรวจสอบแรงดันอากาศอย่างแม่นยำ ความผันผวนของแรงดันอากาศอาจรบกวนการกำจัดโลหะหลอมเหลวอย่างราบรื่น ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของตะกรัน หากแรงดันไม่เพียงพอหรือไม่คงที่ ให้ตรวจสอบระบบจ่ายอากาศ รวมถึงคอมเพรสเซอร์อากาศ ท่อส่ง และวาล์ว เพื่อระบุและแก้ไขต้นเหตุของปัญหา
- แหล่งก๊าซตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายก๊าซแห้งและสะอาด ความชื้นในอากาศสามารถทำให้โลหะหลอมเหลวเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันและการก่อตัวของตะกรันแข็ง การปนเปื้อนของน้ำมันไม่เพียงแต่จะทำให้เลนส์สกปรกเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อปฏิกิริยาเคมีระหว่างการตัด ทำให้ได้งานตัดที่คุณภาพต่ำ ติดตั้งอุปกรณ์อบแห้งอากาศและกรองน้ำมันที่มีประสิทธิภาพสูงในระบบจ่ายอากาศเพื่อรับประกันความบริสุทธิ์ของอากาศ
การเพิ่มประสิทธิภาพการโฟกัส
การทดสอบตำแหน่งโฟกัสมีความสำคัญอย่างยิ่ง การทดสอบนี้ช่วยกำหนดตำแหน่งโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวัสดุและความหนาที่กำลังตัด วัสดุและความหนาที่แตกต่างกันต้องการการตั้งค่าโฟกัสที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้การตัดที่มีคุณภาพดีที่สุดโดยมีเศษโลหะเกาะติดน้อยที่สุด
วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการทำการทดสอบตัดหลายครั้งโดยใช้ค่าโฟกัสลบที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง -1 มม. ถึง -3 มม. สำหรับการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนด้วยลมภายใต้สภาวะโฟกัสลบ ในระหว่างการทดสอบ ให้สังเกตคุณภาพการตัดอย่างระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณและชนิดของตะกรันที่เกาะติด ตำแหน่งโฟกัสที่ทำให้เกิดตะกรันน้อยที่สุด พื้นผิวการตัดเรียบ และการเจาะทะลุวัสดุอย่างสมบูรณ์ ถือเป็นการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุด บันทึกค่าตำแหน่งโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดเหล่านี้ไว้เพื่อใช้อ้างอิงในอนาคตเมื่อตัดวัสดุและความหนาที่คล้ายคลึงกัน
การปรับกำลังและความเร็ว
- สำหรับกากตะกอนที่หยดลงมาอย่างต่อเนื่องหากตะกรันมีลักษณะเป็นหยดต่อเนื่องอยู่ที่ด้านล่าง สิ่งสำคัญคือต้องเพิ่มกำลังเลเซอร์หรือลดความเร็วในการตัด การเพิ่มกำลังจะเพิ่มพลังงานให้กับกระบวนการตัดโดยตรง ทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุจะหลอมเหลวและระเหยไปอย่างสมบูรณ์ การลดความเร็วจะช่วยให้วัสดุมีเวลาดูดซับพลังงานเลเซอร์มากขึ้น ทำให้การตัดสมบูรณ์และกำจัดโลหะหลอมเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เมื่อปรับพารามิเตอร์เหล่านี้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาสมดุลเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้น เช่น ความร้อนสูงเกินไปหรือการเกิดออกซิเดชันมากเกินไป
- สำหรับกากตะกอนละเอียดแข็งที่เป็นเม็ดเมื่อต้องจัดการกับเศษโลหะละเอียดแข็งที่เป็นเม็ดๆ กลยุทธ์คือการเพิ่มความเร็วในการตัดหรือลดกำลังลงอย่างเหมาะสม การเพิ่มความเร็วจะช่วยลดระยะเวลาที่วัสดุอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง ลดการเกิดออกซิเดชัน การลดกำลังช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดออกไซด์ที่มีจุดหลอมเหลวสูงในปริมาณมาก การปรับความเร็วและกำลังให้เหมาะสมจะช่วยลดการเกิดเศษโลหะที่เป็นเม็ดๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
บทสรุป
ปัญหาการเกาะติดของตะกรันในการตัดเหล็กกล้าคาร์บอนด้วยเลเซอร์แบบโฟกัสลบในอากาศนั้นมีความซับซ้อน โดยได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย เช่น พลังงานที่ป้อนเข้า พารามิเตอร์ของก๊าซ และสภาพของอุปกรณ์ สำหรับการเกาะติดของตะกรันสองประเภทที่พบได้ทั่วไป คือ ตะกรันที่หยดลงมาอย่างต่อเนื่อง และตะกรันที่เป็นเม็ดละเอียดแข็ง ได้มีการศึกษาถึงสาเหตุและวิธีแก้ไขที่แตกต่างกัน ในการผลิตจริง จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทดสอบและปรับพารามิเตอร์อย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบส่วนประกอบของอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอ เช่น เลนส์ป้องกันและหัวฉีด และการตรวจสอบความเสถียรและความบริสุทธิ์ของแหล่งจ่ายก๊าซ เป็นขั้นตอนพื้นฐาน การทดสอบตำแหน่งโฟกัสจะช่วยให้สามารถกำหนดค่าโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดได้ นอกจากนี้ การปรับกำลังเลเซอร์และความเร็วในการตัดให้สอดคล้องกับประเภทของการเกาะติดของตะกรันก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง การสร้างสมดุลระหว่าง “การใช้ปฏิกิริยาออกซิเดชันเพื่อเพิ่มความร้อน” และ “การป้องกันการออกซิเดชันมากเกินไปจนทำให้เกิดตะกรันที่มีจุดหลอมเหลวสูง” จะช่วยให้สามารถตัดเหล็กกล้าคาร์บอนได้อย่างมีคุณภาพและมีประสิทธิภาพสูง ตรงตามข้อกำหนดของการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่
วันที่เผยแพร่: 19 พฤศจิกายน 2025
