จำนวนการเข้าชม: 20 ผู้แต่ง: บรรณาธิการเว็บไซต์ เวลาเผยแพร่: 12-01-2023 ที่มา: เว็บไซต์
เราทุกคนทราบดีว่าประเภทของเครื่องกำเนิดเลเซอร์นั้นรวมถึงเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง (หรือที่เรียกว่าเลเซอร์ CW) และเลเซอร์พัลซิ่ง ตามชื่อที่บอกเป็นนัย เอาต์พุตเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องจะต่อเนื่องตามเวลา และแหล่งกำเนิดเลเซอร์ปั๊มจะให้พลังงานอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างเอาต์พุตเลเซอร์เป็นเวลานาน จึงได้แสงเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง โดยทั่วไปกำลังเอาท์พุตของเลเซอร์ CW ค่อนข้างต่ำ ซึ่งเหมาะสำหรับโอกาสที่ต้องการการทำงานของเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง เลเซอร์พัลซิ่งหมายความว่าจะทำงานเพียงครั้งเดียวในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น เลเซอร์พัลซิ่งมีกำลังเอาท์พุตขนาดใหญ่ และเหมาะสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์ การตัด การเชื่อม การทำความสะอาด และการกำหนดระยะ ในความเป็นจริงในแง่ของหลักการทำงานทั้งหมดอยู่ในประเภทพัลส์ แต่ความถี่พัลส์เลเซอร์เอาท์พุทของเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องค่อนข้างสูงซึ่งไม่สามารถรับรู้ด้วยตามนุษย์
1. หากมีการเพิ่มโมดูเลเตอร์ลงในเลเซอร์เพื่อสร้างการสูญเสียเป็นระยะ ส่วนหนึ่งของเอาท์พุตสามารถเลือกได้จากพัลส์จำนวนมาก ซึ่งเรียกว่าเลเซอร์พัลซ์ พูดง่ายๆ ก็คือ แสงเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากพัลซ์เลเซอร์จะเป็นลำแสงต่อลำแสง เป็นรูปแบบเชิงกล เช่น คลื่น (คลื่นวิทยุ/คลื่นแสง ฯลฯ) ที่ถูกปล่อยออกมาพร้อมกัน2. ในเลเซอร์ CW โดยทั่วไปแสงจะถูกส่งออกหนึ่งครั้งในการเดินทางไปกลับในช่อง เนื่องจากโดยทั่วไปความยาวของโพรงจะอยู่ในช่วงมิลลิเมตรถึงเมตร จึงสามารถส่งออกได้หลายครั้งต่อวินาที ซึ่งเรียกว่าเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง พูดง่ายๆ ก็คือ เลเซอร์ CW จะปล่อยแสงอย่างต่อเนื่อง แหล่งกำเนิดเลเซอร์ปั๊มจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างเอาท์พุตเลเซอร์เป็นเวลานาน จึงได้แสงเลเซอร์แบบคลื่นต่อเนื่อง
ด้วยการกระตุ้นของสารทำงานและเอาต์พุตเลเซอร์ที่สอดคล้องกัน เลเซอร์ CW จึงสามารถทำงานต่อไปในโหมดต่อเนื่องได้เป็นระยะเวลานาน
พัลส์เลเซอร์มีกำลังขับสูง เหมาะสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์ การตัด การกำหนดระยะ ฯลฯ ข้อดีคืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยรวมของชิ้นงานมีน้อย ช่วงที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีน้อย และการเสียรูปของชิ้นงานมีน้อย
เลเซอร์คลื่นต่อเนื่องมีสถานะการทำงานที่มั่นคง นั่นคือ สถานะคงที่ จำนวนอนุภาคของระดับพลังงานแต่ละระดับในเลเซอร์ CW และสนามรังสีในช่องมีการกระจายที่เสถียร
เลเซอร์พัลซ์หมายถึงเลเซอร์ที่มีความกว้างพัลส์ของเลเซอร์ตัวเดียวน้อยกว่า 0.25 วินาที และใช้งานได้เพียงครั้งเดียวในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น
โหมดการทำงานของเลเซอร์พัลซิ่งหมายถึงโหมดที่เอาท์พุตของเลเซอร์ไม่ต่อเนื่องและทำงานเพียงครั้งเดียวในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น
โหมดการทำงานของเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องหมายความว่าเอาต์พุตเลเซอร์มีความต่อเนื่อง และเอาต์พุตจะไม่ถูกรบกวนหลังจากเปิดเลเซอร์
เลเซอร์พัลซิ่งมีกำลังเอาต์พุตสูง2. กำลังขับของเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องโดยทั่วไปค่อนข้างต่ำ
กำลังขับของเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องโดยทั่วไปค่อนข้างต่ำ
โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ CW สามารถทำได้ตามขนาดกำลังของตัวเองเท่านั้น
เลเซอร์พัลซิ่งสามารถบรรลุพลังงานได้หลายครั้ง ยิ่งความกว้างของพัลส์สั้นลง ผลกระทบจากความร้อนก็จะน้อยลง และใช้เลเซอร์พัลส์มากขึ้นในการประมวลผลแบบละเอียด
เครื่องกำเนิดเลเซอร์พัลส์: จำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง และวัสดุสิ้นเปลืองจะมีจำหน่ายในภายหลัง
เครื่องกำเนิดเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง: เกือบจะไม่ต้องบำรุงรักษา และไม่ต้องใช้วัสดุสิ้นเปลืองในระยะหลัง
การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการทำความสะอาดพื้นผิววัสดุที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งสามารถทดแทนการทำความสะอาดแบบเดิมด้วยการดอง การพ่นทราย และปืนฉีดน้ำแรงดันสูง เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์ใช้หัวทำความสะอาดแบบพกพาและไฟเบอร์เลเซอร์ ซึ่งมีการส่งผ่านที่ยืดหยุ่น สามารถควบคุมได้ดี วัสดุที่ใช้ได้หลากหลาย ประสิทธิภาพสูงและให้ผลดี
สาระสำคัญของการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์คือการใช้คุณลักษณะของความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์สูงเพื่อทำลายมลพิษที่ติดอยู่กับพื้นผิวของซับสเตรต โดยไม่ทำลายซับสเตรต จากการวิเคราะห์ลักษณะทางแสงของสารตั้งต้นที่ทำความสะอาดและสารมลพิษ กลไกการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: หนึ่งคือการใช้ความแตกต่างในอัตราการดูดซึมของสารมลพิษและสารตั้งต้นกับความยาวคลื่นหนึ่งของพลังงานเลเซอร์ เพื่อให้สามารถดูดซับพลังงานเลเซอร์ได้อย่างเต็มที่ สารมลพิษจะถูกดูดซับเพื่อให้สารมลพิษได้รับความร้อนจนขยายตัวหรือกลายเป็นไอ อีกประเภทหนึ่งคืออัตราการดูดซับเลเซอร์ระหว่างซับสเตรตกับสารมลพิษมีความแตกต่างกันเล็กน้อย เลเซอร์พัลซิ่งเลเซอร์ความถี่สูงและกำลังสูงถูกใช้เพื่อกระแทกพื้นผิวของวัตถุ และคลื่นกระแทกจะทำให้สารมลพิษระเบิดและแยกออกจากพื้นผิวของสารตั้งต้น
ในด้านการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ ไฟเบอร์เลเซอร์กลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับแหล่งกำเนิดแสงในการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือ ความเสถียร และความยืดหยุ่นสูงกว่า เนื่องจากองค์ประกอบหลักสองประการของไฟเบอร์เลเซอร์ เลเซอร์ไฟเบอร์แบบต่อเนื่องและเลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลซ์จึงครองตำแหน่งที่โดดเด่นในการประมวลผลวัสดุด้วยตาเปล่าและการประมวลผลวัสดุที่มีความแม่นยำ ตามลำดับ
การกำจัดชั้นสนิม สี น้ำมัน และออกไซด์บนพื้นผิวโลหะเป็นสาขาการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน การกำจัดสนิมแบบลอยตัวต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ต่ำที่สุด และสามารถทำได้โดยใช้เลเซอร์พัลซิ่งพลังงานสูงพิเศษ หรือแม้แต่เลเซอร์คลื่นต่อเนื่องที่มีคุณภาพลำแสงไม่ดี นอกจากชั้นออกไซด์ที่หนาแน่นแล้ว โดยทั่วไปยังจำเป็นต้องใช้เลเซอร์ MOPA ที่มีพลังงานพัลส์โหมดเดี่ยวใกล้ประมาณ 1.5mJ และมีความหนาแน่นของพลังงานสูง สำหรับมลพิษอื่นๆ ควรเลือกแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมตามลักษณะการดูดกลืนแสงและความสะดวกในการทำความสะอาด เครื่องทำความสะอาดเลเซอร์แบบคลื่นต่อเนื่องและแบบพัลส์ของ STYLECNC ซีรีส์เหมาะสำหรับการใช้งานจุดหยาบพลังงานขนาดใหญ่พิเศษและจุดละเอียดพลังงานสูงตามลำดับ
ภายใต้สภาวะพลังงานเดียวกัน ประสิทธิภาพการทำความสะอาดของเลเซอร์พัลซิ่งจะสูงกว่าเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องมาก ในเวลาเดียวกัน เลเซอร์พัลซิ่งสามารถควบคุมอินพุตความร้อนได้ดีขึ้น และป้องกันไม่ให้อุณหภูมิของพื้นผิวสูงเกินไปหรือเกิดการหลอมละลายในระดับไมโคร
เลเซอร์ CW มีข้อได้เปรียบในด้านราคา และสามารถชดเชยช่องว่างด้านประสิทธิภาพด้วยเลเซอร์พัลซิ่งได้โดยใช้เลเซอร์กำลังสูง แต่เลเซอร์ CW กำลังสูงจะมีการป้อนความร้อนมากกว่า และเพิ่มความเสียหายให้กับวัสดุพิมพ์
ดังนั้นจึงมีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างทั้งสองในสถานการณ์แอปพลิเคชัน ด้วยความแม่นยำสูง จึงจำเป็นต้องควบคุมการให้ความร้อนของซับสเตรตอย่างเข้มงวด และสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการให้ซับสเตรตไม่ทำลาย เช่น แม่พิมพ์ ควรเลือกเลเซอร์แบบพัลซิ่ง สำหรับโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่ ท่อ ฯลฯ เนื่องจากมีปริมาณมากและการกระจายความร้อนที่รวดเร็ว ข้อกำหนดสำหรับความเสียหายต่อพื้นผิวจึงไม่สูง และสามารถเลือกเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องได้
การเชื่อมด้วยเลเซอร์คือการใช้พัลส์เลเซอร์พลังงานสูงเพื่อให้ความร้อนแก่วัสดุในพื้นที่ขนาดเล็ก พลังงานของการแผ่รังสีเลเซอร์จะกระจายเข้าสู่ภายในของวัสดุโดยการนำความร้อน และวัสดุจะละลายจนเกิดเป็นบ่อหลอมเหลวจำเพาะ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถือเป็นส่วนสำคัญของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลวัสดุด้วยเลเซอร์ เครื่องเชื่อมเลเซอร์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์และการเชื่อมด้วยเลเซอร์คลื่นต่อเนื่อง
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มุ่งเน้นไปที่การเชื่อมวัสดุที่มีผนังบางและชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำเป็นหลัก และสามารถเชื่อมแบบจุด การเชื่อมแบบชน การเชื่อมแบบตะเข็บ การเชื่อมแบบซีล ฯลฯ โดยมีอัตราส่วนกว้างยาว ความกว้างของการเชื่อมน้อย พื้นที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย การเสียรูปเล็กน้อย และความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว รอยเชื่อมมีความเรียบและสวยงาม ไม่ต้องการหรือดูแลรักษาง่ายหลังการเชื่อม รอยเชื่อมมีคุณภาพสูง ไม่มีรูพรุน สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ จุดโฟกัสมีขนาดเล็ก ความแม่นยำของตำแหน่งสูง และง่ายต่อการตระหนักถึงระบบอัตโนมัติ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมแบบจุดและการเชื่อมตะเข็บของวัสดุโลหะแผ่น กระบวนการเชื่อมเป็นประเภทการนำความร้อน กล่าวคือ การแผ่รังสีเลเซอร์ทำให้พื้นผิวของชิ้นงานร้อนขึ้น และกระจายเข้าสู่วัสดุผ่านการนำความร้อนเพื่อควบคุมรูปคลื่น ความกว้าง กำลังสูงสุด และความถี่การทำซ้ำของพัลส์เลเซอร์และพารามิเตอร์อื่นๆ เพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่ดีระหว่างชิ้นงาน ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์คืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยรวมของชิ้นงานมีน้อย ช่วงที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีน้อย และการเสียรูปของชิ้นงานมีน้อย
การเชื่อมด้วยเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องส่วนใหญ่เป็นเลเซอร์กำลังสูงที่มีกำลังมากกว่า 500 วัตต์ โดยทั่วไปควรใช้เลเซอร์ดังกล่าวกับเพลตที่มีขนาดสูงกว่า 1 มม. กลไกการเชื่อมของมันคือการเชื่อมแบบเจาะลึกโดยใช้เอฟเฟกต์รูเข็ม โดยมีอัตราส่วนกว้างยาวซึ่งสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 5:1 ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว และการเสียรูปเนื่องจากความร้อนเล็กน้อย มีการใช้งานที่หลากหลายในเครื่องจักร รถยนต์ เรือ และอุตสาหกรรมอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีเลเซอร์ CW กำลังต่ำบางรุ่นที่มีกำลังตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยวัตต์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเชื่อมพลาสติกและการบัดกรีด้วยเลเซอร์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องส่วนใหญ่จะดำเนินการโดยการให้ความร้อนแก่พื้นผิวของชิ้นงานอย่างต่อเนื่องด้วยไฟเบอร์เลเซอร์หรือเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ กลไกการเชื่อมของมันคือการเชื่อมแบบเจาะลึกโดยใช้เอฟเฟกต์รูเข็ม โดยมีอัตราส่วนกว้างยาวและความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว
การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมจุดและการเชื่อมตะเข็บของวัสดุโลหะผนังบางที่มีความหนาน้อยกว่า 1 มม. กระบวนการเชื่อมเป็นประเภทการนำความร้อน กล่าวคือ การแผ่รังสีเลเซอร์ทำให้พื้นผิวของชิ้นงานร้อนขึ้น จากนั้นจึงกระจายเข้าสู่วัสดุผ่านการนำความร้อน พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น รูปคลื่น ความกว้าง กำลังสูงสุด และอัตราการทำซ้ำทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่ดีระหว่างชิ้นงาน มีการใช้งานจำนวนมากในเปลือกผลิตภัณฑ์ 3C แบตเตอรี่ลิเธียม ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบพัลส์คืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยรวมของชิ้นงานมีน้อย ช่วงที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีน้อย และการเสียรูปของชิ้นงานมีน้อย
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นการเชื่อมแบบฟิวชันซึ่งใช้ลำแสงเลเซอร์เป็นแหล่งพลังงานและส่งผลกระทบต่อรอยต่อของการเชื่อม ลำแสงเลเซอร์สามารถนำทางโดยองค์ประกอบออปติคัลแบบแบน เช่น กระจก จากนั้นจึงฉายลงบนรอยเชื่อมด้วยองค์ประกอบโฟกัสหรือกระจกสะท้อนแสง การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นการเชื่อมแบบไม่สัมผัส ไม่จำเป็นต้องมีแรงดันระหว่างการทำงาน แต่จำเป็นต้องใช้ก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของสระหลอมเหลว และมีการใช้โลหะตัวเติมเป็นครั้งคราว การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถใช้ร่วมกับการเชื่อม MIG เพื่อสร้างการเชื่อมด้วยเลเซอร์ MIG คอมโพสิตเพื่อให้ได้การเชื่อมที่มีการเจาะทะลุขนาดใหญ่ และความร้อนที่ป้อนเข้าจะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับการเชื่อม MIG
