ความท้าทายของการประมวลผลด้วยเลเซอร์และการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ของวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง

อุตสาหกรรมเลเซอร์กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการผลิตขนาดใหญ่ เช่น รถยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักร การบิน และเหล็กกล้า อุตสาหกรรมเหล่านี้ได้นำเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์มาใช้เป็นทางเลือกที่ยกระดับขึ้นแทนวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิม และก้าวเข้าสู่ยุค "การผลิตด้วยเลเซอร์" แล้ว

อย่างไรก็ตาม การใช้เลเซอร์ในการแปรรูปวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง รวมถึงการตัดและการเชื่อม ยังคงเป็นความท้าทายอย่างมาก ความกังวลนี้เป็นสิ่งที่ผู้ใช้เครื่องเลเซอร์ส่วนใหญ่มีร่วมกัน โดยพวกเขาตั้งคำถามว่า: เครื่องเลเซอร์ที่ซื้อมาสามารถแปรรูปวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงได้หรือไม่? การแปรรูปวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องใช้เครื่องทำความเย็นเลเซอร์หรือไม่?

เมื่อทำการตัดเฉือนวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อหัวตัดหรือหัวเชื่อม และตัวเลเซอร์เอง หากมีแสงเลเซอร์สะท้อนกลับที่มีกำลังสูงเกินไปเข้าไปในตัวเลเซอร์ ความเสี่ยงนี้จะเด่นชัดมากขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง เนื่องจากกำลังของแสงเลเซอร์สะท้อนกลับนั้นสูงกว่าผลิตภัณฑ์เลเซอร์กำลังต่ำอย่างมาก การตัดวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงยังก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อเลเซอร์ด้วย เพราะหากวัสดุไม่ถูกเจาะทะลุ แสงสะท้อนกลับที่มีกำลังสูงจะเข้าไปภายในเลเซอร์ ทำให้เกิดความเสียหายได้

วัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงคืออะไร?

วัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง คือวัสดุที่มีอัตราการดูดซับต่ำใกล้กับลำแสงเลเซอร์ เนื่องจากมีความต้านทานต่ำและพื้นผิวค่อนข้างเรียบ วัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงสามารถพิจารณาได้จาก 4 เงื่อนไขต่อไปนี้:

1. พิจารณาจากความยาวคลื่นเอาต์พุตของเลเซอร์

วัสดุต่างชนิดกันจะมีอัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกันไปตามความยาวคลื่นของแสง บางชนิดอาจมีการสะท้อนสูง ในขณะที่บางชนิดอาจไม่มี

2. พิจารณาจากโครงสร้างพื้นผิว

ยิ่งพื้นผิวของวัสดุเรียบมากเท่าไร อัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น แม้แต่สแตนเลสก็สามารถสะท้อนแสงได้สูงหากพื้นผิวเรียบเพียงพอ

3. การพิจารณาจากค่าความต้านทาน

โดยทั่วไป วัสดุที่มีความต้านทานต่ำจะมีอัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ต่ำ ส่งผลให้เกิดการสะท้อนสูง ในทางกลับกัน วัสดุที่มีความต้านทานสูงจะมีอัตราการดูดซับสูงกว่า

4. พิจารณาจากสภาพพื้นผิว

ความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุ ไม่ว่าจะเป็นในสถานะของแข็งหรือของเหลว มีผลต่ออัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ โดยทั่วไป อุณหภูมิที่สูงขึ้นหรือสถานะของเหลวจะส่งผลให้อัตราการดูดซับแสงเลเซอร์สูงขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิต่ำหรือสถานะของแข็งจะมีอัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ต่ำลง

จะแก้ปัญหาการประมวลผลด้วยเลเซอร์ของวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงได้อย่างไร?

ในประเด็นนี้ ผู้ผลิตอุปกรณ์เลเซอร์ทุกรายต่างก็มีมาตรการรับมือที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น Raycus Laser ได้ออกแบบระบบป้องกันแสงสะท้อนสูงแบบสี่ระดับ เพื่อแก้ปัญหาการประมวลผลวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงด้วยเลเซอร์ ในขณะเดียวกัน ก็ได้เพิ่มฟังก์ชันการตรวจสอบแสงสะท้อนต่างๆ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเลเซอร์จะได้รับการปกป้องแบบเรียลไทม์เมื่อเกิดการประมวลผลที่ผิดปกติ

เครื่องทำความเย็นเลเซอร์ จำเป็นต้องใช้เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของกำลังแสงเลเซอร์

เอาต์พุตเลเซอร์ที่เสถียรเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันประสิทธิภาพการประมวลผลด้วยเลเซอร์สูงและผลผลิตของผลิตภัณฑ์ เลเซอร์มีความไวต่ออุณหภูมิ ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำจึงเป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน เครื่องทำความเย็นเลเซอร์ TEYU มีความแม่นยำของอุณหภูมิสูงถึง ±0.1℃ การควบคุมอุณหภูมิที่เสถียร โหมดควบคุมอุณหภูมิแบบคู่ โดยวงจรอุณหภูมิสูงใช้สำหรับระบายความร้อนเลนส์ และวงจรอุณหภูมิต่ำใช้สำหรับระบายความร้อนเลเซอร์ และฟังก์ชั่นเตือนภัยต่างๆ เพื่อปกป้องอุปกรณ์การประมวลผลด้วยเลเซอร์สำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงอย่างเต็มที่!