สวัสดีครับ ฉบับนี้เราก็กลับมาคุยกันเรื่องงานตัดโลหะแผ่นกันต่อนะครับ คราวนี้ก็จะเป็นเรื่องของงานตัดเลเซอร์ ในส่วนของหลักการพื้นฐาน ข้อจำกัดและค่าใช้จ่ายต่างๆ

ทราบไหมครับว่า คำว่า LASER ที่เราใช้ๆกันอยู่นี้เป็นคำที่ย่อมาจาก Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation หมายถึง กระบวนการที่ทำให้รังสีมีการแผ่แบบกระตุ้น คือมีทิศทางและการถ่ายทอดพลังงานที่แน่นอน เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงชั้นพลังงานของอิเลคตรอน จากชั้นที่สูงกว่า ลงสู่วงโคจรของอิเลคตรอนปกติ โดยมีช่วงคลื่นแบบเดียวกัน เป็นรังสีขนาน และมีกำลังสูงกว่ารังสีทั่วๆไป กระบวนการสร้างลำแสงเลเซอร์นี้ จะประกอบไปด้วย แหล่งพลังงาน, สารกำเนิดเลเซอร์(สารตัวกลางเลเซอร์), ท่อเลเซอร์, ระบบนำรังสี ซึ่งจะให้ช่วงคลื่นและกำลังต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการนำไปประยุกต์ใช้งาน ซึ่งในปัจจุบันก็มีการนำไปประยุกต์ใช้งานหลากหลาย ลองมองไปรอบๆตัวเรา ก็คงพอจะนึกออกนะครับอย่างเช่น laser pointer, laser printer นึกไปไกลอีกหน่อยก็จะเห็นว่า มีการนำเลเซอร์ไปใช้อย่างแพร่หลายในวงการต่างๆมากมาย ตั้งแต่ การแพทย์, การทหาร, อุตสาหกรรมต่างๆ และหนึ่งในนั้นก็คือ งานตัดโลหะแผ่นที่เราคุยกันอยู่นี้

สำหรับการตัดโลหะด้วยเลเซอร์เป็นการสร้างลำแสงเลเซอร์โดยใช้สารกำเนิดเลเซอร์เป็นแก๊ส คือ CO₂ Laser และใช้ระบบนำรังสี เป็นระบบกระจกเงา ซึ่งการใช้กระจกเงาสะท้อนลำแสงนี้ก็ทำให้มีปัญหาได้บ้างเหมือนกันสำหรับการตัดโลหะที่มีพื้นผิวเงาวาว เช่นแผ่นสเตนเลสมิรเรอร์ หรือ อลูมิเนียมที่ค่อนข้างเงา แต่โดยทั่วไปแล้ว แผ่นสเตนเลสมิรเรอร์ จะมีแผ่นฟิล์มเคลือบกันรอยขีดข่วนไว้อยู่แล้ว เวลาตัดชิ้นงาน หัวเลเซอร์ก็จะตัดแผ่นเสตนเลสไปพร้อมๆกับแผ่นฟิล์มที่เคลือบ ทำให้ไม่มีปัญหาเรื่องการสะท้อนมากนัก ในส่วนของอลูมิเนียม ผมมักจะแก้ปัญหาโดยการใช้สีสเปรย์พ่นลงไปบนผิวชิ้นงาน เพื่อไม่ให้เกิดการสะท้อน ทั้งนี้ก็ต้องถามลูกค้าก่อนว่า ให้พ่นได้หรือไม่  ถ้าไม่ได้ก็ต้องใช้เทปกาวพันแผ่นงานเพื่อป้องกันการสะท้อน ซึ่งก็จะค่อนข้างยุ่งยากกว่า

อย่างที่คุยกันไว้คราวที่แล้วว่า ช่วงความหนาที่เหมาะสมกับงานตัดเลเซอร์ ก็คือ งานบางๆประมาณตั้งแต่ช่วง 0.4-4 mm ช่วงนี้เป็นช่วงที่หัวเลเซอร์เดินได้ค่อนข้างเร็วและอัตราการสิ้นเปลืองแก๊สต่ำ ซึ่งในช่วงนี้จะมีช่วงความหนาที่ทับกับการตัดพลาสมาก็คือ 3-4 mm หรือ 3-5 mm สำหรับท่านผู้อ่าน ถ้ามีงานตัดในช่วงนี้ก็ลองพิจารณาราคาดีๆนะครับ เพราะถ้าตัดเป็นจำนวนมาก ตัดด้วยเลเซอร์อาจจะใกล้เคียงหรือถูกกว่าการตัดพลาสมาก็เป็นได้ และยังได้ชิ้นงานที่สวยกว่ามาก ถ้าเป็นชิ้นงานที่หนาขึ้นไป ยิ่งหนาก็จะยิ่งสิ้นเปลืองแก๊สมากขึ้น เนื่องจากสองปัจจัยคือ 1. อัตราการใช้แก๊ส(ปริมาณแก๊สที่ใช้ต่อนาที) จะสูงขึ้นมาก (ที่ 3mm กับ 10mm ต่างกันประมาณ 10 เท่า)  2. ความเร็วที่หัวเดินก็จะช้าลงไปมาก (ตย. ตัด3mm ความเร็ว 4500mm/min ตัด 10mm ความเร็ว 900mm/min) ทำให้การตัดชิ้นงานที่เส้นรอบรูปเท่ากัน แต่ความหนาต่างกันจะต่างกันค่อนข้างมาก ซึ่งจะผิดกับพลาสมาที่การใช้แก๊สตรงนี้ไม่ต่างกันมากนัก ทั้งนี้ทั้งนั้นก็ต้องพิจารณาลักษณะการใช้งานของเราว่า ต้องการความละเอียดมากน้อยแค่ไหน ถ้าใช้พลาสมาตัดแล้วเอาไปกลึง/เจียร์ แต่งเพิ่ม จะถูกกว่าหรือไม่ รวมไปถึงส่วนลดจากการตัดเป็นจำนวนมาก

คราวนี้เรามาดูกันว่าขีดความสามารถของเครื่องตัดอยู่ที่ระดับไหน แน่นอนครับว่า ขีดความสามารถของเครื่องแต่ละรุ่นย่อมไม่เท่ากัน สำหรับงานตัดโลหะแล้ว ส่วนใหญ่ขนาดเครื่องจะอยู่ที่ช่วง 2 kW-5 kW ยิ่งกำลังมากก็ยิ่งตัดได้เร็วขึ้นและหนามากขึ้น เครื่องที่โรงงานผมเป็นขนาด 4 kW ความหนาสูงสุดที่ตัดได้จะอยู่ที่ 15mm ผมเคยเห็นเครื่องขนาด 5 kW ถ้าจำไม่ผิดน่าจะตัดได้ที่18-19mm อย่างไรก็ตาม ที่ช่วงความหนาที่ใกล้จะถึงขีดจำกัดของเครื่องนั้น ผิวบริเวณรอยตัดของชิ้นงานจะไม่เรียบสวยเหมือนการตัดชิ้นงานที่ความหนาน้อยกว่า ฉะนั้น ถ้าจำเป็นจะต้องใช้บริการตัดที่ความหนาประมาณนี้ ผมแนะนำว่าลองขอดูงานตัวอย่างจากผู้ให้บริการก่อนก็ดีครับว่าท่านหรือลูกค้าท่านยอมรับได้หรือไม่ จะได้ไม่เป็นปัญหาเมื่อถึงเวลาส่งมอบงาน