วิธีแก้ปัญหาขอบไหม้และเหลืองในการตัดโลหะด้วยเลเซอร์

ขอบไหม้และแสงเรืองผิดปกติ (โดยปกติหมายถึงประกายไฟหรือเศษโลหะเรืองแสงผิดปกติใต้รอยตัด) เป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในการตัดโลหะด้วยเลเซอร์ โดยทั่วไปแล้ว ปัญหาเหล่านี้บ่งชี้ถึงกระบวนการตัดที่ไม่เสถียรหรือการป้อนพลังงานมากเกินไป ซึ่งนำไปสู่การไหม้และการหลอมละลาย ด้านล่างนี้คือคำแนะนำแบบทีละขั้นตอนอย่างง่ายในการวินิจฉัยและแก้ไขปัญหา
1. สาเหตุหลัก
ขอบที่ไหม้เกรียมและการเรืองแสงผิดปกติเกิดจากความร้อนที่มากเกินไปหรือการระบายความร้อนที่ไม่เพียงพอ สาเหตุเฉพาะ ได้แก่:

1. ปัญหาเกี่ยวกับแก๊ส (พบบ่อยที่สุด)

• แรงดันแก๊สไม่เพียงพอ: แก๊สเสริม (O₂, N₂, อากาศ) ไม่สามารถพัดพาโลหะหลอมเหลวออกไปได้อย่างทันท่วงที ทำให้เกิดการสะสมของตะกรันและเกิดการเผไหม้อย่างต่อเนื่อง
• ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์ต่ำ: ไนโตรเจนที่ไม่บริสุทธิ์ (เช่น มีออกซิเจนปนอยู่) สำหรับสแตนเลส/อะลูมิเนียม จะกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงและไหม้ได้
• ใช้แก๊สผิดประเภท: ควรใช้ O₂ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน (ช่วยในการเผาไหม้) และ N₂ บริสุทธิ์สูงสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม (ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน)

2. ข้อผิดพลาดของพารามิเตอร์กระบวนการ

• กำลังเลเซอร์สูงเกินไป: ทำให้วัสดุหลอมละลายมากเกินไป
• ความเร็วในการตัดต่ำ: ทำให้ระยะเวลาการสัมผัสกับแสงเลเซอร์นานขึ้น ส่งผลให้เกิดความร้อนสะสม
• ตำแหน่งโฟกัสที่ไม่ถูกต้อง: ลดความหนาแน่นของพลังงาน ทำให้รอยตัดกว้างขึ้น และขยายบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน
• ปัญหาเกี่ยวกับหัวฉีด: ขนาดหัวฉีดไม่ตรงกัน ความสูงไม่เหมาะสม หรือความเสียหาย ทำให้การไหลของก๊าซหยุดชะงัก

3. ปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์/วัสดุสิ้นเปลือง

• เลนส์ที่ปนเปื้อน (เลนส์ป้องกัน/เลนส์ปรับโฟกัส): ลดพลังงานเลเซอร์ ทำให้ต้องใช้พลังงานสูงขึ้น (ซึ่งทำให้เกิดอาการแสบร้อนมากขึ้น)
• หัวฉีดไม่ตรงแนว: การไหลของแก๊สไม่สม่ำเสมอ ทำให้ไม่สามารถกำจัดตะกรันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. ประเด็นด้านวัสดุ

• น้ำมัน สนิม หรือสารเคลือบบนพื้นผิววัสดุ: จะไหม้ระหว่างการตัด ทำให้เกิดความร้อนสูงขึ้น
• องค์ประกอบของวัสดุ: โลหะที่มีการสะท้อนแสง/การนำความร้อนสูง (อลูมิเนียม, ทองแดง) จำเป็นต้องมีการตั้งค่าพารามิเตอร์เฉพาะ

II. วิธีแก้ปัญหาทีละขั้นตอน
ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อแก้ไขปัญหา (เริ่มจากปัญหาที่ง่ายที่สุดและพบบ่อยที่สุด):

ขั้นตอนที่ 1:ตรวจสอบและปรับการตั้งค่าแก๊สให้เหมาะสม (ลำดับความสำคัญสูงสุด)
1. ความดันแก๊ส

• เหล็กกล้าคาร์บอน (O₂): ปรับตามคำแนะนำของผู้ผลิต (แรงดันไม่เพียงพออาจทำให้เกิดการไหม้)
• เหล็กกล้าไร้สนิม/อะลูมิเนียม (N₂/Ar): เพิ่มแรงดันเป็น 1.0–2.0 MPa (หรือสูงกว่านั้น ขึ้นอยู่กับความหนา) – แรงดันสูงเป็นกุญแจสำคัญในการกำจัดโลหะหลอมเหลว
• ตรวจสอบท่อส่งก๊าซ: ตรวจสอบหารอยรั่ว การอุดตัน หรือแรงดันในถังก๊าซต่ำ

2. ความบริสุทธิ์และชนิดของก๊าซ

• เหล็กกล้าไร้สนิม: ใช้ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์ ≥99.9%
• เหล็กกล้าคาร์บอน: ใช้ O₂ เกรดอุตสาหกรรม
• อะลูมิเนียม: ใช้ก๊าซไนโตรเจนบริสุทธิ์สูงหรืออากาศอัด

3. การบำรุงรักษาหัวฉีด

• เลือกขนาดที่เหมาะสม: วัสดุที่มีความหนามากกว่าจำเป็นต้องใช้หัวฉีดขนาดใหญ่กว่า (เช่น φ2.0 มม./φ3.0 มม.)
• เปลี่ยนหัวฉีดใหม่ที่ไม่มีความเสียหาย (หัวฉีดเก่าอาจมีรูที่ผิดรูป)
• ปรับเทียบความสูง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เว้นระยะห่างจากพื้นผิววัสดุ 0.5–1.5 มม. (ใช้การปรับเทียบอัตโนมัติหากมี)

ขั้นตอนที่ 2:ปรับพารามิเตอร์การตัดให้เหมาะสม
1. ความเร็วในการตัด:เพิ่มความเร็ว (ภายในช่วงความเร็วที่ทำให้ตัดได้ทะลุถึงเนื้อวัสดุ) เพื่อลดความร้อนที่เกิดขึ้น หลีกเลี่ยงการใช้ความเร็วเกินกำหนด (เพราะจะทำให้ตัดไม่ทะลุ)
2. กำลังเลเซอร์:ลดกำลังไฟลงเล็กน้อย (ปรับสมดุลด้วยการปรับความเร็ว)
3. ตำแหน่งโฟกัส:

• -โปรดดูคู่มืออุปกรณ์สำหรับตำแหน่งที่แนะนำ (ตามวัสดุ/ความหนา)
• ทดสอบตำแหน่งต่างๆ (-2 มม. ถึง +2 มม.) เพื่อหาตำแหน่งที่ให้การตัดที่เรียบเนียนที่สุดและปราศจากเศษโลหะ

4. โหมดพัลส์:สำหรับโลหะบางหรือกรณีที่เกิดปัญหาความร้อนสูงเกินไป ให้เปลี่ยนจากโหมดเลเซอร์ต่อเนื่องเป็นโหมดพัลส์ (เพื่อให้มีช่วงเวลาระบายความร้อนสั้นๆ)
ขั้นตอนที่ 3:ตรวจสอบอุปกรณ์

• ทำความสะอาดเลนส์: ทำความสะอาดเลนส์ป้องกัน/เลนส์ปรับโฟกัสเป็นประจำ และเปลี่ยนเลนส์ที่ชำรุดเสียหาย
• ตรวจสอบการจัดแนวลำแสง: ให้ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบว่าลำแสงเลเซอร์ออกจากศูนย์กลางของหัวฉีดหรือไม่ (หากจัดแนวไม่ตรง ต้องทำการปรับเทียบใหม่)

ขั้นตอนที่ 4:เตรียมวัสดุ
ทำความสะอาดคราบน้ำมัน สนิม หรือสารเคลือบต่างๆ ออกจากพื้นผิววัสดุก่อนทำการตัด
รายการตรวจสอบการแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็ว
1. ลำดับความสำคัญอันดับแรก (ก๊าซ)

• แรงดันแก๊สเพียงพอหรือไม่? (เพิ่มแรงดัน N₂ สำหรับสแตนเลส!)
• ใช้ก๊าซชนิดที่ถูกต้องหรือไม่ (O₂ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน, N₂ บริสุทธิ์สูงสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม)
• หัวฉีดใหม่/ไม่เสียหายหรือไม่? ได้ทำการปรับเทียบความสูงแล้วหรือยัง?

2. ลำดับความสำคัญที่สอง (พารามิเตอร์)

• ความเร็วในการตัดช้าเกินไปหรือไม่? (ลองเพิ่มความเร็วดู)
• กำลังเลเซอร์สูงเกินไปหรือเปล่า? (ลองลดกำลังลงดู)
• ตำแหน่งโฟกัสถูกต้องหรือไม่? (ตำแหน่งทดสอบ)
• สามารถใช้โหมดพัลส์ได้หรือไม่?

3. ลำดับความสำคัญที่สาม (อุปกรณ์/วัสดุ)

• เลนส์สะอาดหรือไม่?
• -พื้นผิวของวัสดุสะอาดหรือไม่?

ปัญหาขอบไหม้ส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้ด้วยขั้นตอนข้างต้น หากปัญหายังคงอยู่ โปรดติดต่อผู้ผลิตอุปกรณ์ของคุณเพื่อขอรับการสนับสนุนเฉพาะวัสดุ/อุปกรณ์