การตัดพลาสติกด้วยเลเซอร์: ต่างจากการแกะสลักอย่างไร และเมื่อใดวิธีใดเหมาะกว่า

การตัดพลาสติกด้วยเลเซอร์: ต่างจากการแกะสลักอย่างไร และเมื่อใดวิธีใดเหมาะกว่า

ประเด็นสำคัญ

• การตัดคือการทำงานทะลุตลอดความหนา ส่วนการแกะสลักคือการทำงานที่ควบคุมความลึก และทั้งสองปรับให้เหมาะสมต่างกัน
• CO2 เป็นแหล่งกำเนิดที่ใช้ตัดพอลิเมอร์โดยทั่วไป เพราะพอลิเมอร์ดูดกลืนแรงที่ 10.6 µm
• อะคริลิกตัดได้สวยงาม แต่พอลิคาร์บอเนตไม่ได้ ความแตกต่างอยู่ที่เคมีของการสลายตัว ไม่ใช่ความหนา
• ห้ามแปรรูป PVC ด้วยเลเซอร์เด็ดขาด ไม่ว่าความหนาใดและบนเครื่องใด

การตัดด้วยเลเซอร์และการแกะสลักด้วยเลเซอร์มักถูกมองเป็นเพียงการตั้งค่าของเครื่องเดียวกัน ซึ่งมักเป็นเช่นนั้นจริง แต่กระบวนการทั้งสองปรับให้เหมาะสมในทิศทางตรงข้ามกัน และการนำตรรกะของการตัดไปใช้กับงานแกะสลัก หรือกลับกัน ให้ผลที่น่าผิดหวังอย่างคาดเดาได้

ความแตกต่างหลัก

พอลิเมอร์ชนิดใดตัดได้ดี

คุณภาพการตัดขึ้นกับสิ่งที่พอลิเมอร์ทำเมื่อสลายตัว ไม่ใช่ความแข็ง วัสดุที่สลายพอลิเมอร์เป็นชิ้นส่วนระเหยได้สะอาดให้ขอบเงาแบบขัดด้วยเปลวไฟ วัสดุที่เกิดถ่านทิ้งขอบที่เปลี่ยนสีและเป็นเขม่า

การควบคุมคุณภาพขอบ

• โฟกัสที่ผิวหรือต่ำกว่าผิวเล็กน้อย สำหรับแผ่นที่หนากว่า การโฟกัสที่ประมาณหนึ่งในสามของความหนาช่วยลดความเรียวของรอยตัด โดยรักษาขนาดจุดที่มีผลให้เล็กลึกลงไปในรอยตัด
• เลือกรอบช้ารอบเดียวแทนหลายรอบเร็วเมื่อตัด การผ่านซ้ำหลอมขอบใหม่และสะสมความร้อน ซึ่งตรงข้ามกับสิ่งที่การแกะสลักต้องการ
• ใช้ก๊าซช่วยเพื่อไล่เศษออกจากรอยตัด โดยทั่วไปใช้อากาศกับพอลิเมอร์ ช่วยกำจัดของหลอมและไอ และลดการเกิดถ่านที่ขอบ ควรทราบว่าในวัสดุบางชนิด อากาศที่มีออกซิเจนเพิ่มการเปลี่ยนสีที่ขอบ
• รองแผ่นบนฐานซี่หรือรังผึ้ง เพื่อไม่ให้พลังงานสะท้อนทำรอยด้านล่าง การสะท้อนกลับที่ด้านหลังเป็นข้อบกพร่องที่พบบ่อยและหลีกเลี่ยงได้
• ตั้งความคาดหวังเรื่องความเรียว การตัดด้วยเลเซอร์ทุกครั้งมีความเรียวบ้าง วัสดุที่หนากว่ามีมากกว่า เมื่อขอบเป็นผิวปิดผนึกหรือผิวประกบ เรื่องนี้มีความสำคัญ
• คาดการณ์ความเค้น ขอบที่ตัดในอะคริลิกและพอลิคาร์บอเนตมีความเค้นความร้อนและเสี่ยงต่อรอยแตกลายงาเมื่อสัมผัสตัวทำละลายภายหลัง ดูการแตกร้าวจากความเค้นสิ่งแวดล้อม การอบอ่อนหลังการตัดคุ้มค่าเมื่อชิ้นงานจะสัมผัสสารเคมี

การดูดควันไม่ใช่ทางเลือก

การตัดก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวมากกว่าการมาร์กผิวอย่างมาก เพราะวัสดุตลอดความหนาในรอยตัดถูกทำให้กลายเป็นไอ ไม่ใช่เพียงผิวหนาไม่กี่ไมครอน ระบบดูดควันที่เพียงพอสำหรับเซลล์มาร์กมักไม่เพียงพอเมื่อนำการตัดมาใช้บนเครื่องเดียวกัน

การกรองต้องให้เหมาะกับพอลิเมอร์ ไม่ใช่กับเครื่อง การกรองอนุภาคอย่างเดียวไม่ครอบคลุมไอสารอินทรีย์ และเกรดหน่วงไฟอาจก่อผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่ต่างจากเรซินฐานมาก เมื่อเพิ่มการตัดในการติดตั้งที่มีอยู่ ควรทบทวนการประเมินการปล่อยมลพิษ ไม่ใช่สมมติว่าใช้ต่อได้

การเลือกระหว่างสองวิธี

ระบุการตัดเมื่อต้องแยกชิ้นงาน เมื่อต้องการรูปทรงต้นแบบหรือผลิตจำนวนน้อยโดยไม่ต้องทำเครื่องมือ หรือเมื่อโปรไฟล์ซับซ้อนที่การกลึงทำได้ยากในทางปฏิบัติ ระบุการแกะสลักเมื่อความลึกเองมีหน้าที่ เช่น ลักษณะสัมผัส เครื่องมือแม่พิมพ์ และการระบุตัวตนที่ทนการสึกหรอ เมื่อข้อกำหนดเป็นเพียงรหัสที่อ่านได้ถาวร ไม่ใช่ทั้งสองวิธี การมาร์กผิวเร็วกว่า ไม่นำวัสดุออก และไม่ก่อปัญหาคุณภาพขอบหรือการปล่อยมลพิษ

การแก้ปัญหาคุณภาพการตัด

บทความที่เกี่ยวข้อง

• การแกะสลักด้วยเลเซอร์
• การมาร์ก การแกะสลัก และการกัดผิวด้วยเลเซอร์ต่างกันอย่างไร
• การแก้ปัญหาการแกะสลักด้วยเลเซอร์บนพลาสติก
• เจ้าหน้าที่ความปลอดภัยด้านเลเซอร์
• โซลูชันการมาร์กพลาสติกด้วยเลเซอร์

ต้องการความช่วยเหลือในเรื่องนี้หรือไม่

The Sabreen Group ให้การสนับสนุนด้านวิศวกรรมอย่างเป็นอิสระสำหรับการพัฒนากระบวนการตัดและแกะสลักด้วยเลเซอร์ คุณภาพขอบ และการประเมินการปล่อยมลพิษ ทีมบริการด้านวิศวกรรมของเราทำงานร่วมกับผู้ผลิตในการพัฒนากระบวนการ การรับรองวัสดุ และการแก้ปัญหาในสายการผลิต ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับการใช้งาน

คำถามที่พบบ่อย

เหตุใดอะคริลิกจึงตัดได้ดีกว่าพอลิคาร์บอเนตมาก

เคมีของการสลายตัว อะคริลิกสลายพอลิเมอร์กลับเป็นมอนอเมอร์ได้สะอาด ให้ขอบเงาแบบขัดด้วยเปลวไฟที่เป็นเอกลักษณ์ ขณะที่พอลิคาร์บอเนตเกิดถ่านและเหลืองที่แนวตัด ทั้งสองเป็นแผ่นแข็งใสที่มีความหนาใกล้เคียงกัน ความแตกต่างจึงไม่ใช่เชิงกล แต่คือสิ่งที่พอลิเมอร์แต่ละชนิดกลายเป็นเมื่อสลายตัว

ควรตัดด้วยรอบช้ารอบเดียวหรือหลายรอบเร็ว

รอบช้ารอบเดียวสำหรับการตัด การผ่านหลายรอบหลอมขอบใหม่และสะสมความร้อน ทำให้คุณภาพขอบลดลง ซึ่งตรงข้ามกับการแกะสลักที่หลายรอบเบา ๆ พร้อมการระบายความร้อนระหว่างรอบให้ผลดีที่สุด นี่คือเหตุที่การนำตรรกะการแกะสลักมาใช้กับงานตัดจึงได้ขอบที่ไม่ดี

ตัดพอลิโพรพิลีนและพอลิเอทิลีนด้วยเลเซอร์ได้หรือไม่

ได้ที่ความหนาบาง โดยขอบจะมนและเป็นเม็ด พอลิโอเลฟินหลอมมากกว่าระเหยอย่างสะอาด ขอบรอยตัดจึงรวมตัวเป็นเม็ดแทนที่จะแยกออกคม ใช้งานได้เมื่อรูปลักษณ์ของขอบไม่สำคัญและความหนาไม่มาก แต่ไม่ใช่กระบวนการที่ควรระบุสำหรับขอบเพื่อความสวยงามหรือขอบปิดผนึก

อะไรที่ห้ามตัดด้วยเลเซอร์เด็ดขาด

PVC ที่ความหนาใดและบนเครื่องใดก็ตาม เพราะปล่อยไฮโดรเจนคลอไรด์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานและกัดกร่อนชิ้นส่วนแสงและโครงเครื่อง ฟลูออโรพอลิเมอร์ เช่น PTFE ปล่อยผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่เป็นอันตราย และต้องมีการประเมินเฉพาะก่อนการแปรรูปใด ๆ ทั้งหมดนี้เป็นข้อยกเว้นด้านวัสดุ ไม่ใช่ปัญหาการระบายอากาศที่แก้ได้ด้วยวิศวกรรม

การเพิ่มการตัดในเซลล์มาร์กที่มีอยู่ต้องเปลี่ยนแปลงอะไรหรือไม่

โดยปกติต้อง โดยเฉพาะการดูดควัน การตัดทำให้วัสดุตลอดความหนาในรอยตัดกลายเป็นไอ ไม่ใช่เพียงผิวหนาไม่กี่ไมครอน จึงก่อผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวมากกว่ากระบวนการมาร์กที่เซลล์ถูกกำหนดไว้อย่างมาก ควรทบทวนการประเมินการปล่อยมลพิษและข้อกำหนดการกรองเทียบกับวัสดุจริง ไม่ใช่สมมติว่าการติดตั้งเดิมใช้ต่อได้

---