ความแตกต่างระหว่างการตัดด้วยเลเซอร์และการเชื่อม

ความแตกต่างในหลักการสำคัญ: กลไกพลังงานที่แตกต่างกัน

1. การเชื่อมด้วยเลเซอร์: อาศัยการนำความร้อนเป็นหลัก ลำแสงเลเซอร์ (ความหนาแน่นของพลังงานโดยทั่วไปคือ 10^4~10^6 วัตต์/ซม.²) ละลายวัสดุเฉพาะที่เพื่อสร้างบ่อหลอมเหลว ซึ่งจากนั้นจะรวมเข้าด้วยกันเมื่อเย็นตัวลง ใช้กันทั่วไปในการผลิตยานยนต์สำหรับการเชื่อมแผ่นเหล็กหนา 1.5 มม. (อ้างอิง: * Chinese Journal of Lasers *, 2023)

2. การตัดด้วยเลเซอร์: ใช้ความหนาแน่นของพลังงานสูง (10^6~10^8 W/cm²) เพื่อระเหยหรือละลายวัสดุทันที โดยใช้ก๊าซเสริม เช่น ออกซิเจน/ไนโตรเจน เพื่อกำจัดตะกรัน ตัวอย่างเช่น การตัดเหล็กสแตนเลสขนาด 6 มม. ต้องใช้กำลังสูงสุดมากกว่าหรือเท่ากับ 2kW (มาตรฐานสถาบันการเชื่อมระหว่างประเทศ (IIW))

การเปรียบเทียบพารามิเตอร์กระบวนการ: การแยกค่าคีย์

1. ช่วงกำลัง:

การเชื่อม: กำลังไฟต่ำถึงปานกลาง (500W-6kW) โดยทั่วไปจะใช้ 1-3kW สำหรับการเชื่อมแผ่นบาง

การตัด: กำลังปานกลางถึงสูง (1kW-20kW) เหล็กกล้าคาร์บอน 6 มม. ต้องใช้มากกว่าหรือเท่ากับ 1.5kW

2. เส้นผ่านศูนย์กลางจุด:

การเชื่อม: ใหญ่ขึ้น (0.2-1 มม.) ช่วยให้สระหลอมเหลวมีความเสถียร

การตัด: เล็กลง (0.05-0.3 มม.) ช่วยเพิ่มความเข้มข้นของพลังงาน

ความแตกต่างในการกำหนดค่าอุปกรณ์: ส่วนประกอบการทำงานที่แตกต่างกัน

1. หัวเชื่อม: ติดตั้งโมดูลการสั่น (เช่น กัลวาโนมิเตอร์) เพื่อให้เกิดการเชื่อมวิถีที่ซับซ้อน พร้อมก๊าซป้องกัน (อาร์กอน) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

2. หัวตัด: หัวฉีดในตัว- (ปาก 1-3 มม.) ควบคุมทิศทางการไหลของก๊าซเสริม และเซ็นเซอร์ความสูงแบบเก็บประจุช่วยให้มั่นใจว่าตำแหน่งโฟกัสคงที่

สถานการณ์การใช้งานทั่วไป

1. การใช้งานเชื่อม:

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ (เช่น การเชื่อมแถบแบตเตอรี่ ความหนา 0.1 มม.)

ชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผสมไทเทเนียมการบินและอวกาศ (อัตราส่วนความลึก-ถึง-ความกว้าง > 5:1)

2. สถานการณ์ความได้เปรียบในการตัด:

- การขัดแผ่นโลหะ (เช่น การตัดแผงประตูรถยนต์ ค่าความคลาดเคลื่อน ±0.1 มม.)

- การประมวลผลรูปร่างที่ซับซ้อน (ความเร็วตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์สูงสุด 30 ม./นาที แหล่งข้อมูล: Laser Institute of America (LIA))

จะเลือกกระบวนการอย่างรวดเร็วได้อย่างไร?

การตัดสินเบื้องต้นตามความหนาของวัสดุ:

<3mm and requires connection: Welding is preferred.

>1 มม. และต้องแยกจากกัน: การตัดเป็นวิธีที่แนะนำ

กรณีพิเศษ: การตัดการเจาะ (เช่น การเจาะท่อ) ต้องใช้เลเซอร์แบบพัลซิ่ง และพารามิเตอร์แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง