คู่มือการตัดสแตนเลสด้วยเลเซอร์: การเลือกก๊าซ การตั้งค่ากำลัง และคุณภาพขอบ

สแตนเลสเป็นหนึ่งในวัสดุที่ถูกตัดบ่อยที่สุดในการผลิตด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ — และยังเป็นวัสดุที่ให้ผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมออย่างมากเมื่อพารามิเตอร์กระบวนการผิดพลาด

ต่างจากเหล็กคาร์บอนที่การตัดด้วยออกซิเจนสามารถรองรับช่วงพารามิเตอร์ที่กว้างได้ การตัดสแตนเลสไวต่อ การเลือกก๊าซ ความดัน สถานะของหัวฉีด ตำแหน่งโฟกัส และสมดุลระหว่างกำลังกับความเร็ว พร้อมกันทั้งหมด ความคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยอาจทำให้ขอบเกิดการออกซิเดชันและเปลี่ยนสี ในขณะที่ความคลาดเคลื่อนอีกแบบหนึ่งอาจก่อให้เกิดเศษโลหะหลอมที่ต้องขัดออกเพิ่มเติม

คู่มือนี้ให้กรอบแนวทางอย่างครอบคลุมสำหรับการตั้งค่า การวินิจฉัย และการปรับแต่งกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์บนสแตนเลส เพื่อให้มั่นใจในการผลิตที่ได้อัตราผลผลิตสูง

การตัดเหล็กคาร์บอนใช้ก๊าซออกซิเจนเป็นก๊าซช่วย ซึ่งทำปฏิกิริยาแบบคายความร้อนกับธาตุเหล็ก จึงเพิ่มพลังงานสำหรับการตัดอย่างมีน้ำหนัก สแตนเลสมีพฤติกรรมที่แตกต่างออกไปเนื่องจากปัจจัยหลักสองประการ:

1. ชั้นออกไซด์ของโครเมียม: สแตนเลสมีโครเมียมอยู่ 10–20% ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นที่มีเสถียรภาพและขัดขวางปฏิกิริยาแบบคายความร้อนระหว่างเลเซอร์กับออกซิเจน

2. ข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์และการต้านทานการกัดกร่อน: ขอบที่ถูกตัดต้องรักษาความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนและรูปลักษณ์ที่น่าพึงพอใจ จึงไม่สามารถยอมรับขอบที่เกิดการออกซิเดชันได้สำหรับชิ้นส่วนที่มองเห็นได้หรือใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความสะอาดสูง

การแก้ไข: การตัดสแตนเลสพึ่งพากระบวนการ การตัดแบบฟิวชันด้วยไนโตรเจน เกือบทั้งหมด ซึ่งต้องใช้กำลังเลเซอร์สูงขึ้น ความดันก๊าซที่แม่นยำ และช่วงเงื่อนไขการดำเนินการที่แคบกว่า

ไนโตรเจนมีคุณสมบัติเคมีเฉื่อย และทำหน้าที่เพียงเชิงกลล้วนๆ: ลำพุ่งความดันสูงจะเป่าโลหะที่หลอมละลายออกจากรอยตัด

• ข้อดี: ให้ขอบที่มันวาว สีเงิน ปราศจากออกไซด์; รักษาชั้นพาสซีฟของโครเมียมและคุณสมบัติต้านการกัดกร่อน; ไม่จำเป็นต้องขัดหรือล้างหลังการตัด

• ข้อเสีย: ใช้แก๊สมากกว่าและมีต้นทุนสูงกว่า; ต้องใช้พลังงานเลเซอร์และความดันสูงกว่า (10–20 บาร์) เมื่อเทียบกับออกซิเจน

• ดีที่สุดสำหรับ: อุปกรณ์สำหรับอาหาร ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ แผ่นหุ้มอาคาร และชิ้นส่วนที่ต้องการความสวยงาม

• ข้อดี: พลังงานแบบเอกโซเทอร์มิกช่วยให้สามารถตัดแผ่นสแตนเลสที่หนาได้เร็วขึ้น

• ข้อเสีย: ทิ้งขอบสีเข้มที่เกิดการออกซิเดชัน และทำลายชั้นพาสซีฟต้านการกัดกร่อนบริเวณขอบ

• ดีที่สุดสำหรับ: งานประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ไม่เน้นรูปลักษณ์ของขอบ หรืองานที่ความเร็วในการตัดแผ่นหนาเกินขีดความสามารถของเลเซอร์ที่มี (ต้องผ่านขั้นตอนการประมวลผลหลังการตัด เช่น การดองหรือการเคลือบผิวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน)

การตัดด้วยเลเซอร์เส้นใยมีการแลกเปลี่ยนอย่างเข้มงวดระหว่างกำลังไฟกับความเร็ว การทำงานช้าเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนสะสมมากเกินไปและทำให้วัสดุบิดงอ ส่วนการทำงานเร็วเกินไปจะทำให้การขับโลหะหลอมละลายไม่สมบูรณ์และเกิดเศษโลหะตกค้าง

หมายเหตุ: ค่าเหล่านี้เป็นช่วงอ้างอิงของอุตสาหกรรมเท่านั้น พารามิเตอร์จริงขึ้นอยู่กับคุณภาพของลำแสง ( ตรม. ) อุปกรณ์ออปติก และสภาพการจ่ายก๊าซ

• ศูนย์ / การเลื่อนค่าบวกเล็กน้อย (พื้นผิวด้านบน): ขนาดจุดโฟกัสเล็กที่สุด ความหนาแน่นของพลังงานสูง ตัดวัสดุบางได้เร็วขึ้น อาจเกิดการรบกวนจากพลาสม่าในโลหะที่หนากว่า

• การเลื่อนค่าลบ (อยู่ภายในวัสดุ): ทำให้พลังงานโฟกัสลึกลงไปในรอยตัด ส่งผลดีต่อการไหลของสารหลอมละลายและการขับเศษโลหะออก จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการตัดสแตนเลสที่มีความหนามากขึ้นให้สะอาด

ใช้ตารางอ้างอิงด่วนนี้เพื่อวินิจฉัยปัญหาที่ผิวตัดในโรงงาน:

• เศษโลหะติดที่ขอบด้านล่าง: ความเร็วสูงเกินไป ความดันก๊าซต่ำเกินไป จุดโฟกัสสูงเกินไป หรือหัวฉีดไม่อยู่ในแนวเดียวกัน

• ขอบเปลี่ยนสี (สีเหลือง/น้ำเงิน): ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนไม่เพียงพอ (ต่ำกว่าค่าขั้นต่ำ 99.99%ที่กำหนด) หรือมีอากาศปนเปื้อนในท่อแก๊ส

• รอยเส้นหยักหยาบหรือไม่สม่ำเสมอ: ลำแสงไม่เสถียร กระจกป้องกันสกปรก หรือความดันแก๊สผันผวน

• การตัดไม่ทะลุทั้งชิ้น: ความเร็วสูงเกินไปเมื่อเทียบกับกำลังงานปัจจุบัน ความดันแก๊สต่ำเกินไป หรือเลนส์โฟกัสเสื่อมสภาพ

1. ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความบริสุทธิ์ของ N₂ มีค่าไม่น้อยกว่า 99.99% ที่หัวฉีดภายใต้สภาวะการทำงานจริง

2. การตรวจสอบเลนส์และกระจก: ตรวจสอบและทำความสะอาดหน้าต่างป้องกันเพื่อป้องกันการกระจายของลำแสง

3. การจัดศูนย์หัวฉีด: หัวฉีดที่ไม่อยู่ตรงศูนย์จะทำให้เกิดการไหลของก๊าซแบบไม่สมมาตรและคราบสกปรกที่ไม่สม่ำเสมอ

4. การยืนยันเกรดวัสดุ: เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 และ 316 มีปฏิกิริยาต่างกัน โปรดทดสอบพารามิเตอร์เสมอในวัสดุจริงที่คุณใช้งาน

วิศวกรของ Jiangpin Tech ออกแบบระบบตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ที่แข็งแรงทนทาน เพื่อรองรับงานขึ้นรูปเหล็กกล้าไร้สนิมที่ท้าทาย โดยระบบประกอบด้วยหัวตัดที่โฟกัสอัตโนมัติอย่างแม่นยำสูง ท่อช่วยจ่ายไนโตรเจนความดันสูง และระบบควบคุมการเคลื่อนที่แบบ CNC ขั้นสูง ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าขอบการตัดจะเรียบเนียน ปราศจากคราบสกปรก และไม่มีออกไซด์

ยังไม่แน่ใจว่าควรเลือกกำลังเลเซอร์ระดับใด หรือตั้งค่าแบบไหนดี? ส่งตัวอย่างเหล็กกล้าไร้สนิมและข้อมูลความหนาของวัสดุมาให้เรา

ทีมวิศวกรของเราจะทำการตัดทดลอง บันทึกพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด และส่งตัวอย่างที่ตัดแล้วพร้อมรายงานผลการประเมินโดยละเอียดกลับคืนให้คุณ

👉 ติดต่อวิศวกรของเจียงปิน เทค เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับความต้องการการตัดของคุณได้ตั้งแต่วันนี้