เทคโนโลยีเลเซอร์นำทางด้วยน้ำคืออะไร และวิธีการดั้งเดิมแบบใดที่สามารถทดแทนได้?

เทคโนโลยีเลเซอร์นำทางด้วยน้ำคืออะไร? ทำงานอย่างไร?

เทคโนโลยีเลเซอร์นำวิถีด้วยน้ำเป็นวิธีการประมวลผลขั้นสูงที่ผสานรวมลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงเข้ากับเจ็ทน้ำแรงดันสูง โดยใช้หลักการสะท้อนกลับทั้งหมดภายใน กระแสน้ำทำหน้าที่เป็นท่อนำคลื่นแสง วิธีการที่เป็นนวัตกรรมนี้ผสานความแม่นยำของการตัดด้วยเลเซอร์เข้ากับความสามารถในการระบายความร้อนและทำความสะอาดด้วยน้ำ ทำให้สามารถประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ เสียหายน้อย และมีความแม่นยำสูง

กระบวนการแบบดั้งเดิมที่สามารถทดแทนได้และข้อดีหลัก

1. เครื่องจักรกลธรรมดา

การใช้งาน: การตัดวัสดุแข็งและเปราะ เช่น เซรามิก ซิลิกอนคาร์ไบด์ และเพชร

ข้อดี: เลเซอร์นำวิถีด้วยน้ำใช้กระบวนการแบบไม่สัมผัส หลีกเลี่ยงแรงกดเชิงกลและความเสียหายของวัสดุ เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่บางมาก (เช่น เฟืองนาฬิกา) และรูปทรงที่ซับซ้อน ช่วยเพิ่มความแม่นยำและความยืดหยุ่นในการตัด

2. การตัดด้วยเลเซอร์แบบดั้งเดิม

การใช้งาน: การตัดเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ เช่น SiC และ GaN หรือแผ่นโลหะบางๆ

ข้อดี: เลเซอร์ที่นำทางด้วยน้ำจะลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว และขจัดความจำเป็นในการโฟกัสใหม่บ่อยครั้ง ทำให้กระบวนการทั้งหมดมีประสิทธิภาพมากขึ้น

3. การกัดด้วยไฟฟ้า (EDM)

การใช้งาน: เจาะรูในวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า เช่น การเคลือบเซรามิกในเครื่องยนต์อากาศยาน

ข้อดี: เลเซอร์นำวิถีด้วยน้ำแตกต่างจาก EDM ตรงที่ไม่ถูกจำกัดด้วยค่าการนำไฟฟ้า สามารถเจาะรูขนาดเล็กที่มีอัตราส่วนภาพสูง (สูงสุด 30:1) โดยไม่เกิดครีบ ช่วยเพิ่มทั้งคุณภาพและประสิทธิภาพ

4. การกัดด้วยสารเคมีและการตัดด้วยเจ็ทน้ำแบบกัดกร่อน

การใช้งาน: การประมวลผลไมโครแชนเนลในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น ชิ้นส่วนไททาเนียม

ข้อดี: เลเซอร์นำทางด้วยน้ำช่วยให้การประมวลผลสะอาดขึ้นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ไม่มีสารเคมีตกค้าง มีความหยาบของพื้นผิวน้อยลง และมีความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้นของส่วนประกอบทางการแพทย์

5. การตัดด้วยพลาสม่าและเปลวไฟ

การใช้งาน: การตัดแผ่นโลหะผสมอลูมิเนียมในอุตสาหกรรมยานยนต์

ข้อดี: เทคโนโลยีนี้ป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและลดการเสียรูปเนื่องจากความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ (น้อยกว่า 0.1% เทียบกับมากกว่า 5% ด้วยวิธีการดั้งเดิม) ช่วยให้ตัดได้แม่นยำขึ้นและมีคุณภาพของวัสดุดีขึ้น

เลเซอร์นำทางด้วยน้ำจำเป็นต้องใช้ เครื่องทำความเย็นเลเซอร์ หรือไม่?

ใช่ แม้ว่ากระแสน้ำจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางนำทาง แต่แหล่งกำเนิดเลเซอร์ภายใน (เช่น ไฟเบอร์ เซมิคอนดักเตอร์ หรือเลเซอร์ CO₂) จะก่อให้เกิดความร้อนสูงระหว่างการทำงาน หากไม่มีการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ความร้อนนี้อาจนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง และอายุการใช้งานของเลเซอร์สั้นลง

เครื่องทำความเย็นเลเซอร์อุตสาหกรรมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ให้ผลผลิตที่สม่ำเสมอ และปกป้องระบบเลเซอร์ สำหรับการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับความเสียหายจากความร้อนต่ำ ความแม่นยำสูง และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตที่มีความแม่นยำ เลเซอร์แบบนำน้ำ เมื่อใช้ร่วมกับเครื่องทำความเย็นเลเซอร์ที่เชื่อถือได้ จะสามารถมอบโซลูชันการประมวลผลที่เหนือกว่าและยั่งยืน