ความท้าทายของการประมวลผลด้วยเลเซอร์และการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ของวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง

อุตสาหกรรมเลเซอร์กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาการผลิตขนาดใหญ่ เช่น ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักร การบิน และเหล็กกล้า อุตสาหกรรมเหล่านี้ได้นำเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์มาใช้เป็นทางเลือกใหม่ที่ดีกว่าวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิม และกำลังก้าวเข้าสู่ยุค "การผลิตด้วยเลเซอร์"

อย่างไรก็ตาม การประมวลผลด้วยเลเซอร์สำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง ซึ่งรวมถึงการตัดและการเชื่อม ยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญ ข้อกังวลนี้มักพบเห็นได้ทั่วไปในหมู่ผู้ใช้อุปกรณ์เลเซอร์ที่สงสัยว่า: อุปกรณ์เลเซอร์ที่ซื้อมาสามารถประมวลผลวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงได้หรือไม่? การประมวลผลด้วยเลเซอร์สำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงจำเป็นต้องใช้เครื่องทำความเย็นด้วยเลเซอร์หรือไม่?

เมื่อประมวลผลวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อหัวตัดหรือหัวเชื่อมและตัวเลเซอร์เองหากมีเลเซอร์ที่มีแสงสะท้อนกลับสูงเข้าไปในภายในเลเซอร์มากเกินไป ความเสี่ยงนี้เห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง เนื่องจากกำลังของเลเซอร์ที่สะท้อนกลับนั้นสูงกว่าผลิตภัณฑ์เลเซอร์กำลังต่ำอย่างมาก การตัดวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงยังก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อเลเซอร์ เนื่องจากหากวัสดุไม่ทะลุผ่าน แสงสะท้อนกลับกำลังสูงจะเข้าไปในเลเซอร์จนเกิดความเสียหาย

วัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงคืออะไร?

วัสดุที่มีค่าการสะท้อนแสงสูงคือวัสดุที่มีอัตราการดูดกลืนแสงต่ำใกล้เลเซอร์ เนื่องจากมีค่าความต้านทานต่ำและมีพื้นผิวค่อนข้างเรียบ วัสดุที่มีค่าการสะท้อนแสงสูงสามารถพิจารณาได้จาก 4 เงื่อนไขดังต่อไปนี้

1. ตัดสินโดยความยาวคลื่นเอาต์พุตเลเซอร์

วัสดุแต่ละชนิดมีอัตราการดูดกลืนแสงที่แตกต่างกันสำหรับเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นเอาต์พุตต่างกัน วัสดุบางชนิดอาจมีการสะท้อนสูง ในขณะที่วัสดุบางชนิดอาจไม่สะท้อน

2. พิจารณาจากโครงสร้างพื้นผิว

ยิ่งพื้นผิวของวัสดุเรียบมากเท่าใด อัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น แม้แต่สเตนเลสสตีลก็สามารถสะท้อนแสงได้สูง หากมีความเรียบเพียงพอ

3. การตัดสินโดยความต้านทาน

โดยทั่วไปแล้ววัสดุที่มีค่าความต้านทานต่ำจะมีอัตราการดูดซับแสงเลเซอร์ที่ต่ำกว่า ส่งผลให้มีการสะท้อนแสงสูง ในทางกลับกัน วัสดุที่มีค่าความต้านทานสูงจะมีอัตราการดูดซับแสงที่สูงกว่า

4. การตัดสินโดยสภาพพื้นผิว

ความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุ ไม่ว่าจะเป็นของแข็งหรือของเหลว ล้วนส่งผลต่ออัตราการดูดซับเลเซอร์ โดยทั่วไป อุณหภูมิที่สูงขึ้นหรือสถานะของเหลวจะส่งผลให้อัตราการดูดซับเลเซอร์สูงขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิต่ำหรือสถานะของแข็งจะมีอัตราการดูดซับเลเซอร์ต่ำกว่า

จะแก้ไขปัญหาการประมวลผลด้วยเลเซอร์ของวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงได้อย่างไร

เกี่ยวกับปัญหานี้ ผู้ผลิตอุปกรณ์เลเซอร์ทุกรายมีมาตรการรับมือที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น Raycus Laser ได้ออกแบบระบบป้องกันแสงสะท้อนสูงสี่ระดับเพื่อแก้ไขปัญหาการประมวลผลวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูงด้วยเลเซอร์ ขณะเดียวกัน ได้มีการเพิ่มฟังก์ชันการตรวจสอบแสงสะท้อนกลับหลายรายการ เพื่อให้มั่นใจว่าเลเซอร์จะได้รับการปกป้องแบบเรียลไทม์เมื่อเกิดการประมวลผลที่ผิดปกติ

จำเป็นต้องมี เครื่องทำความเย็นเลเซอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตเลเซอร์มีเสถียรภาพ

กำลังเลเซอร์ที่เสถียรเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการประมวลผลเลเซอร์และผลผลิตที่สูง เลเซอร์มีความไวต่ออุณหภูมิ ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำจึงเป็นสิ่งสำคัญ เครื่องทำความเย็นเลเซอร์ TEYU มีความแม่นยำของอุณหภูมิสูงสุดถึง ±0.1℃ ควบคุมอุณหภูมิได้อย่างเสถียร โหมดควบคุมอุณหภูมิแบบคู่ วงจรอุณหภูมิสูงสำหรับระบายความร้อนเลนส์และวงจรอุณหภูมิต่ำสำหรับระบายความร้อนเลเซอร์ และฟังก์ชันแจ้งเตือนต่างๆ เพื่อปกป้องอุปกรณ์การประมวลผลเลเซอร์จากวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง!