ตัดโลหะด้วยกรรมวิธี ตัดเลเซอร์ (Laser)

เลเซอร์ หรือ Laser นั้นย่อมาจาก Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation เป็นการอธิบายถึง การกระตุ้นให้รังสีมีการแผ่และมีทิศทางที่ชัดเจนตามที่ควบคุมไว้ โดยแสงจะมีความเข้มจากการเคลื่อนที่ของวงอิเล็คตรอนที่ถูกเหนียวนำ จนเกิดเป็นคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วงที่กำหนด

ในวงการอุตสาหกรรมการผลิต มีการประยุกต์โดยนำแสงเลเซอร์มาใช้ในการผลิตอย่างมากมาย ตาม machine shop หรือโรงงานที่รับผลิตงานโลหะ เราจะเห็นการใช้เลเซอร์ในการตัดงาน ซึ่งเลเซอร์ที่ใช้ตัดงาน คือ CO2Laser ซึ่งสามารถตัดโลหะที่มีความบางไปจนถึงมีความหนามากๆ ได้ ซึ่งมักจะอยู่ในช่วง 0.5 – 15 มม. โดยการปรับความเข้มของลำแสงด้วยเลนส์ที่อยู่ในหัว nozzle จนได้ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงตามสเปคที่กำหนด ก่อนจะทำการยิงแสงลงบนวัสดุเพื่อทำการตัด ซึ่งเมื่อทำการตัด จะมีเนื้อวัสดุส่วนหนึ่งที่หลอมละลาย (Melt) หลุดออกไป และเกิดเป็นร่องแยกระหว่างชิ้นงานกับตัววัสดุส่วนอื่นๆ แต่ทั้งนี้ยิ่งวัสดุที่มีความหนามาก ก็จะมีอัตราสิ้นเปลืองปริมาณแก๊สมากขึ้น และยิ่งหนามากก็ต้องใช้ความเร็วในการเดินหัวตัดที่ช้าลงไปด้วยตามลำดับ และที่สำคัญคือ อัตราการสิ้นเปลืองพลังงานที่มากขึ้นด้วย

การตัดงานด้วยเลเซอร์ สามารถใช้กับงานที่รูปร่างซับซ้อน เพราะเครื่องตัดเลเซอร์สามารถนำเข้า CAD ได้โดยตรง เหมาะกับงานที่มีลักษณะเป็น Mass production หรืองานที่มีจำนวนมาก เพราะจะทำให้เกิดการคุ้มทุนต่อการตัด มีราคาต่อชิ้นที่ถูกลง รวมถึงนิยมให้ในการตัดงานตามแบบเพื่อทำต้นแบบ เพื่อนำงานมาทดสอบขึ้นรูปก่อนจะนำไปทำแม่พิมพ์ปั๊มงานต่อไป ซึ่งงานที่ได้จากการตัดเลเซอร์นั้นจะมีขอบที่เนียบเรียบและคม แต่อาจมีรอยไหม้ให้สังเกตเห็นได้

มีข้อสังเกต เนื่องจากเลเซอร์เป็นลำแสง ดังนั้นจึงอาจมีปัญหาจากการสะท้อนบนพื้นผิววัสดุที่มีความมันวาว เช่น สแตนเลส ซึ่งมักแก้ปัญหาโดยการพ่นเคลือบผิวเพื่อลดความเงา รวมถึงขนาดของรูที่เล็กที่สุดที่เครื่องสามารถทำได้ โดยปกติจะอยู่ที่ขนาดเส็นผ่านศูนย์กลางของรูประมาณ 1-3 มม. ขึ้นอยู่กับความหนาของงานโดยรวมที่ตัด และขึ้นอยู่กับสเปคของเครื่อง