ในงานอุตสาหกรรมหนัก ความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยอาจหมายถึงต้นทุนมหาศาล การเลือกเกรดโลหะไม่เหมาะสมกับเทคโนโลยีการตัด ไม่เพียงแต่จะทำให้รอยตัดไม่สวยงาม แต่ยังส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะ และความยากง่ายในการนำไปประกอบต่อ
บทความนี้จะช่วยให้วิศวกรและฝ่ายจัดซื้อเข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่าง เกรดวัสดุ ความหนา (สูงสุด 25 มม.) และกำลังวัตต์ของเครื่องจักร เพื่อการตัดสินใจที่แม่นยำที่สุด
1. ทำไม "เกรดวัสดุ" ถึงมีผลต่อคุณภาพงานตัดเลเซอร์?
โลหะแต่ละประเภทมีการตอบสนองต่อลำแสงเลเซอร์และการดูดซับความร้อนที่ต่างกัน
- กลุ่มเหล็ก (Steel): เหล็กโครงสร้างทั่วไปอย่าง SS400 หรือเหล็กแผ่นดำ นิยมใช้ในงานโครงสร้างขนาดใหญ่ การตัดเลเซอร์ในเหล็กหนา (High-thickness) มักใช้แก๊สออกซิเจนช่วยเผาไหม้ ซึ่งหากเกรดเหล็กมีสิ่งเจือปนสูง อาจทำให้เกิดประกายไฟกระเด็นและรอยตัดไม่เรียบ
- กลุ่มสแตนเลส (Stainless Steel): เกรด SUS304 และ SUS316L เป็นที่นิยมที่สุดในอุตสาหกรรมหนัก เนื่องจากทนต่อการกัดกร่อน สแตนเลสมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าเหล็ก และต้องการกำลังวัตต์ที่สูงกว่าเพื่อการตัดที่เฉียบคมโดยไม่เกิดคราบดำที่ขอบงาน
2. ตารางความสัมพันธ์: กำลังวัตต์ (Wattage) vs ความหนาที่ตัดได้ (Thickness)
เพื่อให้ได้รอยตัดที่เนียนเรียบ (Smooth Cut) และความแม่นยำระดับ 0.01 – 0.03 มม. การเลือกกำลังวัตต์ของเครื่อง Fiber Laser ให้สัมพันธ์กับความหนาเป็นเรื่องวิกฤต ดังนี้:
| กำลังเครื่องจักร (Watt) | ความหนาเหล็ก (Steel) | ความหนาสแตนเลส (Stainless) | คุณภาพรอยตัดที่คาดหวัง |
|---|---|---|---|
| 3,000W - 4,000W | 10 - 16 มม. | 6 - 8 มม. | รอยตัดสวยในงานบาง-กลาง ความเร็วปานกลาง |
| 6,000W - 8,000W | 20 - 22 มม. | 12 - 15 มม. | มาตรฐานสำหรับงานอุตสาหกรรม ตัดหนาได้ดี |
| 12,000W - 20,000W+ | 25 มม.+ | 20 มม.+ | High-speed & Clean Cut สำหรับงานหนาพิเศษ |
หมายเหตุ: ที่ Sangchai Steel เราใช้เครื่องจักรที่มีกำลังวัตต์สูงเพื่อรองรับงานตัดเหล็กหนาสูงสุดถึง 25 มม. และสแตนเลส 20 มม. โดยยังรักษาความคมของขอบงานไว้ได้
3. การเลือกแก๊สช่วยตัด (Assist Gas): ปัจจัยที่เปลี่ยนคุณภาพรอยตัดอย่างสิ้นเชิง
นอกเหนือจากกำลังวัตต์ "แก๊ส" คือตัวแปรสำคัญที่ทำงานร่วมกับเลเซอร์:
- Oxygen (O2): ใช้สำหรับตัดเหล็กหนา แก๊สจะช่วยสร้างปฏิกิริยาคายความร้อน ทำให้ตัดได้หนาขึ้น แต่ขอบงานจะมีชั้นออกไซด์ (Oxide Layer) ซึ่งต้องขัดออกก่อนนำไปพ่นสี
- Nitrogen (N2): ใช้สำหรับสแตนเลสและอลูมิเนียม โดยแก๊สจะเป่าเศษโลหะหลอมเหลวออกไปโดยไม่ให้เกิดการไหม้ (Oxidation) ผลลัพธ์คือ "ขอบขาว" สวยงาม ไม่ต้องเก็บงานเพิ่ม
4. ปัญหาที่พบบ่อยในงานตัดเหล็กหนัก และวิธีป้องกัน
เมื่อต้องตัดเหล็กที่มีความหนาใกล้เคียงขีดจำกัด (เช่น 25 มม.) มักเกิดปัญหาเหล่านี้:
- Dross (ขี้ตะกรัน): เศษโลหะแข็งตัวติดอยู่ที่ก้นรอยตัด
วิธีแก้: เพิ่มกำลังวัตต์ หรือปรับจูนโฟกัสของเลเซอร์ให้เหมาะสมกับความหนา - Heat Affected Zone (HAZ): พื้นที่รอบรอยตัดเปลี่ยนคุณสมบัติเนื่องจากความร้อนสะสม
วิธีแก้: ใช้เครื่อง Fiber Laser กำลังสูงที่มีความเร็วในการตัดมากกว่า เพื่อลดเวลาที่ความร้อนจะแช่อยู่บนผิวโลหะ - Taper (รอยตัดเอียง): ส่วนบนของรอยตัดแคบกว่าส่วนล่าง
วิธีแก้: การใช้เครื่องจักรที่มีระบบควบคุมหัวตัด CNC ที่แม่นยำ จะช่วยรักษาแนวลำแสงให้ตั้งฉากกับชิ้นงานตลอดความยาว 6 เมตร
5. บริการตัดเลเซอร์เหล็กหนาที่ Sangchai Steel: เมื่อเทคโนโลยีมาเจอกับความเชี่ยวชาญ
เราเข้าใจว่างานอุตสาหกรรมหนักต้องการมากกว่าแค่การตัดให้ขาด แต่คือการตัดให้ "พร้อมใช้งาน"
- รองรับชิ้นงานยาว 6 เมตร: เหมาะสำหรับ Side Rail รถบรรทุก หรือคานโครงสร้างขนาดใหญ่
- วัสดุครบวงจร: ไม่ว่าจะเป็นเหล็กเกรดพิเศษ สแตนเลสหนา หรือโลหะสะท้อนแสงสูงอย่างอลูมิเนียม
- ความแม่นยำสูง: ด้วยเทคโนโลยี Fiber Laser รุ่นล่าสุด ช่วยลดปัญหาเรื่องการบิดตัวจากความร้อน (Distortion) แม้ในงานที่ซับซ้อน
บทสรุปสำหรับผู้จัดซื้อและวิศวกร
การเลือกตัดงานด้วยเครื่องที่มีกำลังวัตต์สูงเกินความจำเป็นอาจดูเหมือนสิ้นเปลือง แต่ในทางกลับกัน การใช้เครื่องกำลังต่ำตัดงานหนัก จะทำให้ต้นทุนค่าแรงและค่าแก๊สพุ่งสูงขึ้นเนื่องจากตัดช้าและเกิดงานเสีย การเลือกใช้บริการจากศูนย์ที่มีเครื่องหลากขนาดและกำลังวัตต์สูงอย่าง Sangchai Steel จึงเป็นคำตอบที่คุ้มค่าที่สุดในระยะยาว
