เลนส์และการติดตั้งใช้งาน
เวลาเราต้องการจะซื้อเลนส์สำหรับเปลี่ยนเครื่องตัดเลเซอร์ เราต้องให้ข้อมูลอะไรแก่ผู้ขายบ้าง?
- เลนส์ที่ต้องการใช้สำหรับเครื่องเลเซอร์ประเภทไหน
- เลนส์ที่ใช้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่าไร(หน่วยเป็น มม.)
- ระยะโฟกัสเลนส์ที่ต้องการคือระยะเท่าไร (หน่วยเป็นนิ้ว/มม.)
- ชนิดเลนส์ที่ต้องการ (ถ้าทราบ)
หากเราไม่รู้ข้อมูลเหล่านี้ ลองอ่านบทความด้านล่างนี้
เลนส์เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญอย่างหนึ่งในเครื่องตัดเลเซอร์ทุกชนิดต้องใช้ ทำหน้าที่ในการรวมแสงของเลเซอร์ให้มีขนาดเล็กลงแต่มีความเข้มสูงจนทำให้สามารถตัด/แกะสลักลงผิวชิ้นงานได้ โดยปกติเลนส์จะเป็นอุปกรณ์สุดท้ายที่อยู่ปลายทางของแสงก่อนที่แสงจะลงเข้าสู่ชิ้นงาน ดังนั้นการเลือกใช้เลนส์จึงมีส่วนสำคัญอย่างยิ่ง ในบทความนี้จะกล่าวถึงเลนส์ของเครื่องตัดเลเซอร์แบบCO2แบบที่นิยมใช้โดยทั่วไปก่อน โดยเลนส์ในเครื่องตัดเลเซอร์มักจะใช้เลนส์ที่ทำจากวัสดุ ZnSe เพราะมีประสิทธิภาพสูง แล้วถ้าแบ่งตามกระบวนการผลิตจะมี 2 แบบ คือ
1. แบบ PVD (Physical Vapor Deposition) เลนส์ชนิดนี้ใช้การขึ้นรูปทาง Physical ทั้งหมดไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นในกระบวนการ ความเรียบและการนำแสงจะได้ไม่ดีเท่า CVD ดังนั้นเวลาใช้งานจึงเกิดความร้อนสะสมในเลนส์มากกว่า CVD ด้วย แต่มีข้อดีตรงที่ราคาถูก เครื่องเลเซอร์จีนราคาถูกมักใช้เลนส์ชนิดนี้
2. แบบ CVD (Chemical Vapor Deposition) เลนส์ชนิดนี้กระบวนการผลิตจะค่อนข้างละเอียด จะมีการเจือปนน้อยกว่า การกระจายความร้อนทำได้ดีกว่า อายุการใช้งานจะยาวนานกว่าเลนส์แบบ PVD เมื่อใช้ในสภาวะเดียวกัน สำหรับในบ้านเราหลายๆคนมักเรียกว่าเลนส์ US ( เนื่องจากว่าวัสดุเลนส์แบบกระบวนการนี้จีนต้องนำเข้าจากอเมริกานั่นเอง )
ข้อสังเกตุ : เลนส์ CVD จะมีสีอ่อนกว่าเลนส์ PVD
ตัวอย่างเลนส์ที่มีขาย
ตัวอย่างเลนส์ที่มีขาย เราสามารถถอดข้อมูลรายละเอียดได้ดังนี้
- เลนส์ทำจากวัสดุ ZnSe (Zinc Selenide lens) ดูได้จากอักษร ZNSE
- รูปแบบของเลนส์คือ ด้านนึงโค้งด้านนึงเว้า ( Meniscus ) ดูได้จากอักษร MEN
- ขนาดของเลนส์คือ 20 มม. ดูได้จากอักษร 20mm.DIA ( DIA ย่อมาจาก Diameter )
- ระยะโฟกัสของเลนส์คือ 63.5 มม. ดูได้จากอักษร 63.5mmFL ( FL ย่อมาจาก Focal Lenght = ความยาวโฟกัส/ระยะโฟกัส)
- เลนส์ชนิดนี้เคลือบกันสะท้อนทั้ง2ด้าน (ดูได้จาก Side1: CX/AR(LP) CXย่อมาจาก Convex หรือแปลว่านูน อีกบรรทัด Side2: CC/AR(LP) CCย่อมาจาก Concave แปลว่าเว้า ส่วน AR มาจาก Anti-Reflection คือป้องกันสะท้อนกลับของแสงที่จะทำให้เลนส์ร้อน/เสียหายได้ )
- เลนส์นี้มีการเคลือบสารกันสะท้อนสำหรับความยาวคลื่น 10.6 ไมโครเมตร ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่ใช้กับหลอดเลเซอร์แบบ CO2 ( ดูได้จาก Coated @10.6um.)
เลนส์โดยทั่วไปที่เราใช้กับเครื่องตัดเลเซอร์ที่นิยมใช้กันจะเป็นแบบด้านนึงนูนด้านนึงเว้า(CX/CC lens หรือที่เรียกว่า Meniscus lens) และแบบด้านนึงเรียบด้านนึงนูน (Plano convex lens) ซึ่งเลนส์แบบที่สามารถรวมแสงได้ดีก็คือแบบ Meniscus lens ซึ่งจะให้แสงได้คมกว่า ดังแสดงในรูปด้านล่าง
อ้างอิงจาก https://www.ophiropt.com/co2-lasers-optics/focusing-lens/knowledge-center/tutorial/cutting-head-optics
ในเครื่องตัดเลเซอร์หากเราไม่ทราบระยะโฟกัสของเลนส์เดิมให้วัดระยะจากตำแหน่งที่เลนส์อยู่มาจนถึงผิวชิ้นงาน ที่ตำแหน่งที่แสงเลเซอร์ยิงลงบนชิ้นงานได้จุดเล็กที่สุดหรือระยะที่เราเคยใช้ตัดงานได้ดีที่สุด (ถ้าจากภาพด้านล่างก็คือระยะ Focal Length) โดยปกติเลนส์ที่ใช้ทั่วไปจะมีระยะโฟกัส 1.5นิ้ว(38.1มม.) / 2.0 นิ้ว(50.8มม.) / 2.5 นิ้ว(63.5มม.) / 3.0 นิ้ว(76.2มม) / 4.0 นิ้ว(101.6มม.) โดยระยะโฟกัส 2.0 นิ้ว(50.8มม.) มักเป็นระยะโฟกัสมาตรฐานที่จะใส่มากับเครื่องส่วนใหญ่ตอนซื้อ
ระยะโฟกัสต่างๆของเลนส์ส่งผลต่อความคมของเส้นและความหนาของชิ้นงานที่ตัดได้ โดยหากระยะโฟกัสยิ่งสั้นเส้นจะยิ่งคมมาก แผลรอยตัดหรือรอยแกะสลักจะเล็ก ควันจะน้อยเนื่องจากรอยไหม้ของแผลน้อย แต่จะตัดได้ไม่ลึก เช่น เลนส์ระยะโฟกัส 1.5 นิ้วเหมาะสำหรับงานแกะสลักรายละเอียดสูงและตัดวัสดุหนาไม่เกิน3มม. ในทางกลับกันกรณีใช้เลนส์ระยะโฟกัสยาว แผลรอยตัดจะกว้าง ควันรอยตัดก็จะเยอะและใช้กำลังตัดสูงเพราะเส้นตัดไม่คม แต่จะสามารถตัดวัสดุหนาๆได้โดยที่แผลตัดยังไม่เอียง
ในการใส่เลนส์ที่ถูกต้องคือการใส่โดยให้ด้านนูนขึ้นบนและเอาด้านเว้าหรือด้านเรียบ(กรณีใช้เลนส์แบบ Plano convex)ลงเข้าหาชิ้นงาน จากนั้นทดลองปรับระยะห่างระหว่างเลนส์กับผิวชิ้นงาน(Focal Length) แล้วทดลองกดยิงแสงเลเซอร์ดู แล้วลองปรับระยะห่างไปเรื่อยๆ จนได้จุดที่แสงเลเซอร์ยิงลงบนชิ้นงานแล้วได้จุดเล็กที่สุด ซึ่งปกติก็จะมีระยะห่างใกล้เคียงกับระยะโฟกัสของเลนส์ที่เราใส่ไปนั่นเอง
แต่หลายคนมักจะจำระยะจากปลายหัว Nozzle ถึงผิวชิ้นงานแทน ซึ่งก็สามารถทำได้เพราะระยะระหว่างเลนส์กับปลายหัว Nozzle เป็นระยะคงที่ แต่ที่ต้องคำนึงกรณีจำระยะนี้คือเครื่องแต่ละยี่ห้ออาจมีความยาว Nozzle ไม่เท่ากัน ดังนั้นเราจะไม่สามารถจำระยะนี้แล้วเอาไปใช้กับเครื่องอื่นได้เสมอไป
(ภาพอ้างอิงจาก: https://www.amazon.com.au/Cloudray-18mm-20mm-38-1-127mm-Engraver-Discounts%EF%BC%89/dp/B07B8H3TVJ?th=1)
เมื่อมีการเปลี่ยนเลนส์ให้ระยะโฟกัสยาวขึ้นหรือสั้นลง สิ่งที่ควรเปลี่ยนตามมาก็คือความยาวของ Nozzle ซึ่งควรเลือกใช้ให้เหมาะกับระยะโฟกัสของเลนส์ด้วย ไม่เช่นนั้นลมที่ใช้ในการเป่าผิวชิ้นงานอาจไม่มีกำลังเพียงพอและเหมาะสม เลนส์และ Nozzle ของเครื่องตัดเลเซอร์ ก็เหมือนชุดเลนส์ของกล้องถ่ายรูป ที่ต้องเปลี่ยนไปตามลักษณะของงานที่ใช้ หากมีงบประมาณก็ควรซื้อไว้หลากหลายโฟกัสเพื่อเปลี่ยนใช้ตามงานได้เลย และควรหมั่นทำความสะอาดเลนส์บ่อยๆด้วยน้ำยาทำความสะอาดเลนส์หรือ IPA ก็ได้ โดยเช็ดด้วยผ้าที่ไม่ทิ้งขน
ตัวอย่าง Nozzle ที่เปลี่ยนได้สำหรับเลนส์ระยะโฟกัสต่างๆ
ในบทความนี้ได้อธิบายถึงข้อมูลเกี่ยวกับการเลือกใช้เลนส์เพียงคร่าวๆเท่าที่จำเป็นต่อการใช้งานจริงเท่านั้น ซึ่งถ้าลงลึกบทความนี้จะยาวมาก และแนะนำสำหรับผู้ที่สนใจซื้อเครื่องตัดเลเซอร์ว่าควรจะดูสเปคของเลนส์ที่มากับเครื่องให้เหมาะกับงานและให้คุ้มกับราคาเครื่อง จะได้ไม่ต้องมาซื้อเพิ่ม/เปลี่ยนหรือเสียใจภายหลัง
ทั้งนี้หากมีข้อมูลส่วนใดตกหล่นหรือผิดพลาดไปต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วยครับ
- 7
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
