ในการตัดเลเซอร์นั้น นอกจากกระบวนการตัดเลเซอร์แบบ CO2 และแบบไฟเบอร์เลเซอร์ ดังที่เคยคุยกันไปแล้วนั้น ยังมีอีกกระบวนการตัดเลเซอร์อีกแบบหนึ่งที่พัฒนามาอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพดีขึ้นเรื่อยๆครับ กระบวนการนั้นคือ YAG Laser

ในกระบวนการสร้างลำแสงเลเซอร์ขึ้นมานั้น ไม่ว่าระบบใดก็ตามจะต้องมีแหล่งกำเนิดพลังงานที่จะไปกระตุ้นวัสดุบางอย่างเรียกว่า สารตัวกลางเลเซอร์ เมื่อตัวกลางเลเซอร์ถูกกระตุ้นก็จะให้แสงเลเซอร์ออกมาYAG เลเซอร์นั้นต่างกับ CO2 ตรงที่ใช้สารตัวกลางเป็นแท่งผลึกแข็ง ในขณะที่ CO2 จะใช้ gas เป็นสารตัวกลาง

เดิมทีนั้น YAG เลเซอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมจะใช้หลอดไฟแฟลช หรือหลอดไฟอาร์ค เป็น pumping source ซึ่งระบบนี้มีการสิ้นเปลืองพลังงานมาก เนื่องจากพลังงานทั้งหมดที่ใส่ให้แก่หลอดอาร์คจะมีเพียง 4 – 7% เท่านั้นที่ถูกนำไปใช้ในการกระตุ้น ส่วนที่เหลือคือความร้อนซึ่งจะต้องถูกระบายทิ้งออกไป

ในปัจจุบันมีการพัฒนาเลเซอร์ไดโอดให้มีประสิทธิภาพสูงและมีราคาที่ถูกลงมาก จึงได้นำเอาเลเซอร์ไดโอดมาใช้เป็นแหล่งกระตุ้นแทนที่หลอดไฟอาร์คชนิดเดิม ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพสูงขึ้นถึง 50 – 70% ของประสิทธิภาพรวม โดยที่ระบบเดิมมีค่าเพียง 2 – 3% เท่านั้น ระบบจึงมีขนาดเล็กลงมาก และมีอุปกรณ์ระบายความร้อนที่มีขนาดเล็กด้วย ทำให้ค่าใช้จ่ายในการทำงานลดลงมาก

ข้อดีของ YAG เลเซอร์ เมื่อเทียบกับระบบ CO2 คือ

1. ราคาเครื่องถูกกว่ามาก รวมไปถึงค่าใช้จ่ายในการตัดเพราะไม่ต้องใช้แก๊สในการตัด ในส่วนของค่าบำรุงรักษาก็น้อยกว่ามากเนื่องจากมีชิ้นส่วนสึกหรอน้อยกว่า

2. สามารถตัดวัสดุบางประเภทที่ CO2 ตัดไม่ได้หรือได้ไม่ดี เช่น ทองแดง อลูมิเนียม ทองเหลือง

3. ตัวเครื่องมีขนาดเล็กทำให้ประหยัดพื้นที่

ในขณะที่ข้อด้อยเมื่อเทียบกับระบบ CO2 คือ

1. ความเร็วในการตัดยังช้ากว่า CO2 มาก

2. สำหรับงานที่ต้องการความละเอียดสูง คุณภาพของงานจะยังไม่ดีเท่า CO2

3. ปัจจุบันเครื่องที่มีกำลังสูงสุดที่มีจำหน่ายจะอยู่ที่ประมาณ 850W ทำให้ความหนาที่ตัดได้จำกัดอยู่ที่ประมาณ 8mm เท่านั้น (เหล็ก)

ด้วยข้อจำกัดด้านความหนานี่เอง มวยที่น่าจะถูกคู่มากกว่าสำหรับ YAG Laser คือ Fiber Laser เพราะทั้งคู่เหมาะสำหรับงานบาง ทั้งนี้ทั้งนั้นก็ขึ้นอยู่กับลักษณะงานและปริมาณงานของผู้ใช้ เพราะข้อแตกต่างที่สำคัญที่สุดสำหรับสองระบบนี้ก็คือ ราคาเครื่องซึ่งต่างกันประมาณ 4-5 เท่า

สำหรับธุรกิจขนาดกลางหรือเล็กที่ปริมาณการตัดไม่มากนัก  Yag Laser ก็เป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจมากครั

ดร.อภิชาติ ชยานุภัทร์กุล

บจก. พี แอนด์ เอส สเตนเลสสตีล เซ็นเตอร์

ตีพิมพ์ในวารสารเพื่อนสเตนเลส ปีที่ 8 ฉบับที่ 86/ พฤษภาคม 2556

อ้างอิง

http://www.thermal-mech.com/knowledge.php?id=52

http://p-chimalawong.freevar.com/doc/Example_Report_for_PHYS2200.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Nd:YAG_laser