การเลือกจุดโฟกัสบวก/ลบระหว่างการตัดด้วยเลเซอร์

ในการตัดด้วยเลเซอร์ การเลือกใช้การเบลอภาพแบบบวก (positive focus) หรือการเบลอภาพแบบลบ (negative focus) นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุ ความหนาของแผ่นโลหะ และข้อกำหนดของกระบวนการเป็นหลัก ด้านล่างนี้คือคู่มือการตัดสินใจที่ชัดเจนและตรงไปตรงมา

หลักการพื้นฐาน

ภาพคมชัด (ไม่มีการเบลอ):พลังงานถูกกระจายอย่างเข้มข้นที่สุด ส่งผลให้รอยตัดแคบที่สุด เหมาะสำหรับการตัดแผ่นโลหะบางด้วยความแม่นยำสูงและความเร็วสูง โดยเน้นที่ "ความละเอียด" เป็นหลัก

การโฟกัสเชิงลบ (การเบลอภาพเชิงลบ):พลังงานจะกระจายตัวมากขึ้น ส่งผลให้รอยตัดกว้างขึ้น เหมาะสำหรับแผ่นโลหะหนา ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดตะกรันและปกป้องเลนส์ โดยเน้นที่ “พลังการแทรกซึมและคุณภาพ”

คุณควรใช้การตัดต่อแบบโฟกัสชัด (ไม่มีการเบลอ) เมื่อใด?

สถานการณ์ที่เหมาะสม: การตัดแผ่นโลหะบาง (โดยทั่วไปมีความหนาน้อยกว่า 3 มม.) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานที่ต้องการความแม่นยำและความเร็วสูง

1. การตัดแผ่นโลหะบางด้วยความแม่นยำสูง:

• ตัวอย่างวัสดุ: แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนบาง, แผ่นสแตนเลส, ทองเหลือง, แผ่นอลูมิเนียม เป็นต้น
• เหตุผล: แผ่นโลหะบางจะทำให้เกิดตะกรันหลอมเหลวน้อยกว่า ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ร่องตัดที่กว้างเพื่อกำจัดตะกรัน การใช้จุดโฟกัสบวกจะทำให้ได้จุดตัดที่เล็กที่สุดและความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด ส่งผลให้ได้ความเร็วในการตัดสูงมากและหน้าตัดที่เรียบและตั้งฉาก

2. ความแม่นยำสูงและช่องแคบ:

• ตัวอย่างการใช้งาน: ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องประดับ แม่พิมพ์กลวง เป็นต้น
• เหตุผล: ร่องตัดที่เกิดจากการโฟกัสแบบบวกนั้นแคบที่สุด มีการสูญเสียวัสดุน้อยที่สุด และสามารถตัดรูปทรงที่ละเอียดมากและมุมแหลมคมเพื่อหลีกเลี่ยงการหลอมละลายมากเกินไป

3. การมุ่งเน้นความเร็วในการตัด:

• เมื่อทำการตัดแผ่นโลหะบาง พลังงานความหนาแน่นสูงในโหมดโฟกัสบวกหมายความว่าสามารถใช้ความเร็วในการป้อนที่สูงขึ้นได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต

สรุป:เมื่อตัดวัสดุบาง และเป้าหมายหลักคือความเร็ว ความแม่นยำ และรอยตัดที่แคบ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกจุดโฟกัสที่เป็นบวก

ควรใช้การโฟกัสแบบเนกาทีฟ (การเบลอภาพแบบเนกาทีฟ) เมื่อใด?

สถานการณ์การใช้งาน: การตัดแผ่นเหล็กขนาดกลางและหนา (โดยทั่วไป ≥ 3 มม.) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการการระบายตะกรันที่ดีและคุณภาพของชิ้นงานที่ดี

1. การตัดแผ่น:

• ตัวอย่างวัสดุ: เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม แผ่นอลูมิเนียม ฯลฯ ที่มีความหนามากกว่า 3 มม.
• เหตุผล: แผ่นเหล็กหนาจะทำให้เกิดโลหะหลอมเหลว (ตะกรัน) จำนวนมาก การใช้ถ่านโค้กด้านลบจะช่วยให้ช่องว่างกว้างขึ้น ทำให้ก๊าซเสริม (เช่น ออกซิเจนหรือไนโตรเจน) สามารถพัดตะกรันออกจากด้านล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ป้องกันไม่ให้ตะกรันตกค้างและบาดทะลุแผ่นเหล็ก

2. ต้องการส่วนที่มีคุณภาพสูง:

• เหตุผล: สำหรับแผ่นโลหะหนา หากใช้การโฟกัสแบบบวก พลังงานจะกระจุกตัวอยู่ที่ผิวด้านบน ทำให้ส่วนบนเรียบและส่วนล่างหยาบ การโฟกัสแบบลบจะกระจายพลังงานอย่างสม่ำเสมอมากขึ้นในทิศทางความหนาของแผ่นโลหะ ทำให้ได้พื้นผิวการตัดที่สม่ำเสมอและเรียบเนียนยิ่งขึ้นจากบนลงล่าง

3. ป้องกันกระจกปรับโฟกัส:

• เหตุผล: เมื่อตัดแผ่นโลหะหนา โดยเฉพาะแผ่นเหล็กเคลือบสนิมหรือวัสดุที่เสี่ยงต่อการกระเด็นของโลหะมาก การตั้งค่าโฟกัสแบบลบจะทำให้จุดโฟกัสอยู่ภายในชิ้นงาน ซึ่งจะเพิ่มระยะห่างจากพื้นผิวด้านบนของชิ้นงานไปยังกระจกโฟกัส และลดความเสี่ยงที่เศษโลหะจะกระเด็นไปโดนและทำให้กระจกโฟกัสราคาแพงเสียหาย

4. กระบวนการเฉพาะ (เช่น การตัดโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยไนโตรเจน):

• เหตุผล: โดยปกติแล้วไนโตรเจนจะใช้เป็นก๊าซเสริมในการตัดโลหะผสมอะลูมิเนียม จำเป็นต้องใช้กระแสลมแรงดันสูงเพื่อเป่าอะลูมิเนียมหลอมเหลวออกไป ร่องตัดที่กว้างซึ่งเกิดจากถ่านโค้กด้านลบมีความสำคัญมากต่อการไหลและการระบายตะกรันของไนโตรเจนแรงดันสูง และเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้การตัดปราศจากเสี้ยนและได้พื้นผิวที่เงางาม

สรุป:เมื่อทำการตัดวัสดุที่มีความหนา และเป้าหมายหลักคือการตัดให้ทะลุ ลดการเกิดตะกรัน ได้หน้าตัดที่สม่ำเสมอ และปกป้องอุปกรณ์ การใช้ถ่านโค้กแบบลบจึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่า

แผนผังขั้นตอนการตัดสินใจอย่างรวดเร็ว

เคล็ดลับในการนำไปใช้จริง

1. ทดสอบหาค่าการเบลอภาพที่เหมาะสมที่สุด:กฎข้างต้นเป็นเพียงแนวทางทั่วไป ปริมาณการเบลอภาพที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องมือกลและวัสดุเฉพาะนั้นจำเป็นต้องกำหนดโดยการทดสอบกระบวนการ ผู้ปฏิบัติงานจะทำการ "ทดสอบรอยตัด" เพื่อหาพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดโดยการสังเกตคุณภาพของชิ้นงานและตะกรันที่แขวนอยู่

2. การกำหนดจุดสนใจเชิงลบ:ปริมาณการโฟกัสเชิงลบมักไม่ใช่ค่าคงที่ แต่เป็นช่วงที่สัมพันธ์กับความหนาของแผ่นโลหะ จุดเริ่มต้นอ้างอิงทั่วไปคือ 1/4 ถึง 1/3 ของความหนาของแผ่นโลหะ ตัวอย่างเช่น หากตัดเหล็กกล้าคาร์บอนหนา 12 มม. การทดสอบสามารถเริ่มต้นได้ตั้งแต่ -2 มม. ถึง -3 มม.

3. วัสดุคือหัวใจสำคัญ:วัสดุแต่ละชนิดมีความไวต่อการโฟกัสแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น สแตนเลสมีความไวต่อการโฟกัสมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน