22 ธ.ค. 2022 เวลา 12:40 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

วิธีทดสอบการทำงานเบื้องต้นของเครื่อง Laser cutting machine

เมื่อได้รับเครื่องตัดเลเซอร์ที่ซื้อมาใหม่หรือกำลังสนใจซื้อจึงขอทดสอบเครื่องตัดเลเซอร์ สิ่งที่มือใหม่ไม่ค่อยทราบคือเราต้องดูอะไรบ้างและทดสอบความพร้อมของเครื่องอย่างไรก่อนซื้อหรือใช้นั่นเอง ในบทความนี้จะมากล่าวถึงการทดสอบเครื่องในเบื้องต้นกัน แบบที่สามารถหาอุปกรณ์หรือวัสดุมาทดสอบได้ทั่วไป
1. ทดสอบระบบป้องกันน้ำไม่ไหล(Water Protection) ระบบนี้ค่อนข้างสำคัญหลายยี่ห้อไม่ใส่มา ซึ่งจะส่งผลให้กรณีที่น้ำไม่พอเลี้ยงหลอดหรือลืมเปิดปั๊มน้ำ/ชิลเลอร์ จะส่งผลให้หลอดเลเซอร์ร้อนจนแตกได้(ยกเว้นเครื่องที่ใช้หลอด RF แบบระบายความร้อนด้วยพัดลม) วิธีการเช็คก็คือ เปิดเครื่องเลเซอร์โดยที่ยังไม่ต่อระบบน้ำเข้าไป จากนั้นกดปุ่ม Laser / Test / Pulse ที่หน้าจอหรือปุ่มคอนโทรลระหว่างกดให้ดูที่หลอดเลเซอร์ว่ามีแสงสีชมพูเกิดขึ้นในหลอดหรือไม่ ซึ่งถ้ามีระบบป้องกันจะต้องไม่มีแสงเกิดขึ้นในหลอด
หน้าตาของเซ็นเซอร์ตรวจเช็คน้ำไหล
ถ้าเครื่องของท่านไม่มีระบบป้องกันน้ำไม่ไหลก็ให้พึงระวังไว้ว่าควรเช็คระบบน้ำทุกครั้งก่อนเริ่มและระหว่างใช้งาน ข้อควรระวังคืออย่างกดปุ่มแช่ไว้นานเนื่องจากตอนนี้หลอดยังไม่มีน้ำหล่อเย็นไหลเวียนจึงอาจทำให้หลอดแตกได้ หลังทดสอบกรณีนี้เสร็จแล้วให้ต่อชุดระบบน้ำหล่อเย็นให้ใช้งานได้ให้เรียบร้อย และควรไล่ฟองอากาศที่ค้างในหลอดออกให้หมดก่อนใช้งานด้วย ถ้ามีเซ็นเซอร์ควรเช็คทิศทางน้ำด้วย ถ้าผิดทางเลเซอร์จะไม่ทำงาน
2. ทดสอบดูว่าหลอดใกล้หมดหรือถูกเก็บไว้นานจนใกล้เสื่อมแล้วหรือยัง เนื่องจากเลเซอร์ CO2 ที่เป็นแบบหลอดแก้วหากเก็บไว้นานโดยที่ไม่ถูกใช้หลอดเลเซอร์ก็จะค่อยๆเสื่อมสภาพลงได้ ซึ่งในบางครั้งผู้ขายก็รับเครื่องมาจากผู้ผลิตไว้นานแล้วกว่าจะขายออก ทำให้หลอดเลเซอร์ที่คาอยู่ในเครื่องเสื่อมสภาพลงดังนั้นเราจึงควรตรวจสอบเบื้องต้นก่อนว่าหลอดนั้นยังพอใช้งานได้หรือไม่ โดยดูจาก (ทั้งนี้การดูจากสิ่งเหล่านี้ไม่ได้การันตีว่าหลอดของเราจะมีอายุสั้นหรือยาว เพียงแต่บอกได้ว่า ณ ตอนนี้มันยังใช้ได้ดีแค่นั้น)
หลอดที่ดีควรมีผลการทดสอบ วันเดือนปีที่ผลิต ระบุไว้และสามารถตรวจสอบได้
a.วันที่ผลิตที่ติดอยู่บนหลอด ถ้าจะให้ดีวันที่ผลิตหลอดไม่ควรเกิน 3 เดือน(ทั้งนี้ขึ้นอยู่ยี่ห้อ/คุณภาพของหลอดด้วย แต่ถ้าไม่มีความรู้มากนักแนะนำให้อยู่ในช่วงเวลาประมาณนี้จะค่อนข้างปลอดภัย) แต่ก็ต้องระวังผู้ขายบางเจ้าซื้อหลอดที่ไม่พิมพ์วันผลิตมา แล้วเอามาเขียนวันผลิตเอง ดังนั้นเราจึงควรทดสอบข้อถัดไป
หลอดที่ยังมีกำลังปกติจะยิงออกมาได้ประมาณนี้
b. กด Test แสงเลเซอร์ดู โดยปรับค่า Power ไว้ให้ค่อนข้างสูงไว้ก่อน (ราวๆ30%) แล้วเอาอะครีลิกใสหรือกระดาษไปแปะไว้ที่หน้า 1st Mirror (กระจกบานที่อยู่หน้าหลอด) แล้วกด Test สั้นๆดู ถ้ารอยแผลที่เกิดขึ้นบนแผ่นอะครีลิก/กระดาษ ถ้าจุดที่เกิดขึ้นเป็นจุดทึบใหญ่ ถ้าบนอะครีลิกใสจะเป็นเป็นหลุมทรงกรวย แสดงว่าหลอดมีกำลังแรงอยู่ในระดับปกติ แต่ถ้าจุดที่เปิดขึ้นเกิดขึ้นไม่ทึบเต็ม หรือถ้าจะให้เป็นจุดทึบเต็มต้องกด Test ค้างไว้นานๆถึงจะขึ้นเต็ม แสดงว่าหลอดเริ่มเสื่อมสภาพแล้วควรเปลี่ยน
หลอดที่เริ่มเสื่อมสภาพจะยิงออกมาได้รอยแผลประมาณนี้
c. สังเกตุสีของแสงที่เกิดในไส้หลอด โดยถ้าหลอดยังมีกำลังแรงอยู่จะมีสีชมพูค่อนข้างเข้ม แต่ถ้าหลอดเริ่มเสื่อมจะออกสีชมพูจางๆ แต่การสังเกตุกรณีนี้ผู้ใช้ที่มีเครื่องตัวแรกอาจจะยังไม่รู้ว่าสีมันต้องเข้มขนาดไหน ดังนั้นหากสังเกตไม่ออกให้ทำตามข้อ a,b ก็พอ
แสงสีชมพูภายในหลอดเมื่อหลอดทำงาน
3. ทดสอบ Alignment ของเครื่อง กรณีนี้เป็นสิ่งสำคัญเพราะหากเครื่องมี Alignment ไม่ดีอาจทำให้การตัดชิ้นงานผลออกมาเอียง/ไม่ได้ฉาก หรืออาจจะตัดงานได้ไม่หมดทั้งพื้นที่ของเครื่อง(บางตำแหน่งของเครื่องตัดได้บางตำแหน่งตัดไม่ได้บ้าง) เราสามารถทดสอบได้โดยใช้อะครีลิกใสหรือกระดาษกาวไปแปะที่รูแสงเข้าที่หัวเลเซอร์ตามภาพ จากนั้นกดปุ่ม Test / laser / pulse สั้นๆเพื่อให้แสงออกมา โดยเลื่อนหัวไปที่มุมต่างๆของเครื่องอย่างน้อย 4 มุม คือ บนขวา/ล่างขวา/บนซ้าย/ล่างซ้าย ของเครื่อง
ทดสอบโดยใช้กระดาษกาวแปะ
โดยในการทดสอบยิงแสงทั้ง4มุมดูนั้นให้สังเกตุดูว่าจุดที่เกิดขึ้นซ้อนทับกันทุกจุดหรือไม่และอยู่ในบริเวณตรงกลางรูทางเข้าของแสงหรือไม่ หากไม่ตรงตามที่กล่าวควรมีการปรับแต่งก่อนใช้งาน ถ้าเป็นเครื่องใหญ่อย่างเช่นไซต์ 1000*800 มม.ควรทดสอบยิงอย่างน้อย 6 มุมคือ โดยเพิ่มมุมกลางซ้ายและกลางขวาด้วย
ทดสอบโดยใช้อะครีลิกแปะ
4. ทดสอบความระนาบของพื้นเครื่อง การทดสอบระนาบของพื้นเครื่องก็เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากถ้าพื้นตะแกรงรองชิ้นงานไม่ได้ระนาบแล้วเวลาตัดงานระยะโฟกัสก็จะเปลี่ยนไปตาม ทำให้บางจุดที่ชิ้นงานห่างจากหัวมากไปหรือน้อยไปก็จะตัดไม่ขาด วิธีเช็คทำได้ง่ายๆโดยการเลื่อนหัวตัดไปยังมุมต่างๆของเครื่องตามจุด x สีส้มในรูปด้านล่าง แล้ววัดระยะห่างจากหัวทีละจุดดูว่าระยะห่างเท่าๆกันหรือไม่ โดยปกติระยะห่างแต่ละจุดที่วัดได้ควรแตกต่างกันไม่เกิน 1-2 มม. เพื่อให้ระยะการตัดครอบคลุมทุกพื้นที่ของเครื่อง
จุดที่ควรทดลองวัดระยะห่างจากหัวถึงตะแกรงรองชิ้นงานตาม x สีส้ม
5. ทดสอบหาระยะโฟกัส(Focal length) การหาระยะโฟกัสเป็นสิ่งสำคัญอย่างมากสำหรับเครื่องตัดเลเซอร์ เพราะถ้าหากตัดงานในระยะที่ไม่ใช่ระยะโฟกัสงานก็จะตัดไม่ขาด และยังอาจทำให้เกิดไฟลุกไหม้ได้อีกด้วย ระยะโฟกัสคือระยะที่เลนส์รวมแสงได้ดีที่สุด โดยวัดจากเลนส์ถึงผิวชิ้นงานที่แสงเลเซอร์เกิดจุดเล็กที่สุด แต่โดยปกติเลนส์จะอยู่ด้านในของหัวเลเซอร์เราจึงวัดระยะได้ยาก ดังนั้นคนส่วนใหญ่จึงใช้วิธีวัดง่ายๆคือวัดจากปลายหัวเลเซอร์(Nozzle)ถึงผิวชิ้นงานเอา
ระยะโฟกัสจริงๆของเลนส์ คนส่วนใหญ่คิดว่าคือระยะจากปลายหัวถึงผิวชิ้นงาน(ซึ่งจริงๆแล้วมันไม่ใช่ระยะโฟกัสเวลาซื้อเลนส์ใหม่ควรวัดระยะจากบริเวณที่เลนส์อยู่ถึงผิวชิ้นงานแล้วจึงบอกร้านขายเลนส์ว่าระยะโฟกัสเท่าไร ไม่ใช่เอาระยะจากปลายหัวถึงผิวชิ้นงานไปบอกร้าน)
หากผู้ขายไม่ได้บอกมาว่าระยะที่ชิ้นงานควรห่างจากปลายหัวเท่าใด เราสามารถทดสอบได้โดยการทดลองกดยิงเลเซอร์ลงบนชิ้นงานหรือวิ่งลากเส้นบนชิ้นงาน โดยค่อยๆขยับระยะห่างจากปลายหัวกับชิ้นงานห่างไปเรื่อยๆ ทีละประมาณ 1 มม. แล้วสังเกตรอยตัดหรือรอยยิง ว่าเมื่อเราปรับให้ชิ้นงานห่างจากหัวเป็นระยะเท่าไรจึงจะได้เส้นหรือจุดที่เล็กที่สุดบนชิ้นงานก็ให้จำระยะนั้นไว้เวลาตัดงานครั้งถัดไปเมื่อเปลี่ยนความหนาชิ้นงานก็ตั้งให้ชิ้นงานห่างจากหัวเป็นระยะประมาณนั้น
รูปเราจะเห็นว่าเส้นตรงกลางจะเล็กสุดดังนั้นระยะห่างจากชิ้นงานถึงปลายหัวเป็นเท่าไรนั่นคือจุดที่โฟกัสแสงได้ดีสุด จะสามารถตัดชิ้นงานได้โดยที่แผลเล็ก ตัดขาดง่ายและไม่เกิดไฟลุก
หรือทดสอบตามคลิปนี้ก็ได้ https://www.youtube.com/watch?v=tPrY3bFdtIw
6. ทดสอบความตรงในแนวดิ่งของแสง ทดสอบเพื่อให้ดูว่าแสงออกมาตรงหรือไม่ ทำให้รอยตัดชิ้นงานไม่เอียง โดยทำได้โดยทดลองตัดรูปสี่เหลี่ยมบนอะครีลิกหนาๆดู ประมาณ 6-10 มม. แล้วดูว่ารอยตัดออกมามีด้านไหนเอียงบ้าง ถ้าเอียงด้านซ้าย/ขวาของชิ้นงาน แสดงว่าต้องปรับalignment แสงมุมกระจกบานที่ 3 ให้สูง/ต่ำลง ถ้าแสงเอียงด้านบน/ล่างของขอบชิ้นงานแสดงว่าต้องปรับ alignment แสงในมุมกระจกบานที่3ให้เอียงไปด้านใน/ด้านนอก ตามรูป (ถ้าเป็นเครื่องซื้อมาใหม่ควรให้ช่างของผู้ขายดำเนินการแก้ไขให้เรียบร้อย)
แผลตัดที่เอียง
ภาพแสดงสาเหตุที่ทำให้เกิดการเอียงของแสง
7. ทดสอบความฉากของแกน XY และขนาดของชิ้นงาน เราสามารถทดสอบความฉากของของเครื่องได้โดยการสั่งตัดชิ้นงานโดยวาดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือจตุรัสให้มีขนาดใหญ่สุดเท่าที่จะมีวัสดุทดสอบได้(ยิ่งตัดชิ้นงานใหญ่จะยิ่งเห็นความเพี้ยนได้ง่าย) หลังจากนั้นเอาชิ้นงานออกมาวัดเส้นทแยงมุมทั้ง 2 ด้านต้องได้ค่าเท่าๆกัน และวัดระยะเส้นแนวตั้งและแนวนอนว่ามีระยะตรงกับในไฟล์ที่วาดไว้หรือไม่
(ถ้าจากรูปคือวัดระยะตามเส้นสีแดงต้องได้เท่าๆกับเส้นสีน้ำเงิน)
8. ทดสอบความละเอียดของแต่ละแกนแบบคร่าวๆ โดยปกติแล้วงานของลูกค้าบางท่านเน้นรอยแผลตัดเรียบๆ ซึ่งการที่จะตัดให้ได้แผลตัดเรียบได้นั้นขึ้นกันปัจจัยหลักๆดังนี้
a. อัตราทดของชุดขับเคลื่อนมอเตอร์ ยิ่งระบบมีอัตราทดสูงรอยแผลตัดก็จะยิ่งเรียบ แต่เวลาวิ่งแกะสลักจะทำได้ช้าลง
b. ความเร็วในการตัด โดยยิ่งตัดไวรอยหยักก็จะชัดมากขึ้นทั้งนี้เกิดจากการสั่นของมอเตอร์เมื่อวิ่งไวขึ้น
c. ความแรงและความนิ่งของลมที่ปลายหัวตัด(Nozzle) ถ้าปั๊มลมลมออกไม่นิ่งรอยตัดก็จะเป็นคลื่นตามการกระพือของปั๊มลมด้วยเช่นกัน และถ้าลมเบาไปจะทำให้การตัดหนาๆรอยตัดด้านล่างจะเป็นคลื่นเยอะ
ตัวอย่างรอยตัดอะครีลิก
ความละเอียดทำได้โดยทดลองตัดรูป3เหลี่ยมมุมฉากบนอะครีลิกหนา3-5 มม ดู เนื่องจากรูป3เหลี่ยมมุมฉากจะทำให้เราเห็นความละเอียดของเครื่องทั้งในรูปแบบการทำงานแกนเดียวและ2แกนพร้อมกัน โดยเส้นตัดแนวตั้งจะทำให้เราเห็นความละเอียดเครื่องในแนวแกน Y เส้นตัดแนวนอนจะทำให้เราเห็นความละเอียดเครื่องในแกน X และแส้นทะแยงมุมจะทำให้เราเห็นการตัดหยาบที่สุดหรือเลวร้ายที่สุดที่จะเกิดขึ้น เนื่องจากมอเตอร์2แกนทำงานพร้อมกัน ถ้ายอมรับแผลที่เกิดจากรอยตัดในด้านเส้นทะแยงมุมได้ก็ถือว่าใช้ได้
ทดลองตัดเป็นรูป3เหลี่ยมแบบนี้ (ทั้งนี้และทั้งนั้นรอยแผลจะสวยไม่สวยขึ้นอยู่กับปัจจัยที่กล่าวมาในข้อ a-cข้างบนด้วย)
9. ทดสอบความแน่นของชุดรางและระบบขับเคลื่อนและความตึงสายพาน ทำได้ง่ายๆโดยการทดลองตัดหรือวิ่งลากเส้นบนชิ้นงานเป็นวงกลมดู ชิ้นงานที่ได้ต้องดูกลม จะเห็นได้ชัดสุดเมื่อตัดวงกลมที่เล็กๆ ทั้งนี้ทั้งนั้นถ้าเครื่องมีความแน่นหนามากเวลาตัดวงกลมไวๆจะยังคงกลมอยู่
รอยตัดที่ไม่กลมเกิดจากความแข็งแรงของเครื่องไม่ดีหรือสายพานหย่อน
หรือใช้วิธีการทดสอบให้ยิงลากเส้นเป็นแถวทั้งแนวนอนและแนวตั้งดูตามรูป ถ้าเครื่องแน่นหนาดี สายพานตึงไม่มี Backlash เส้นทุกเส้นจุดเริ่มกับจุดจบต้องเสมอกัน ทั้งนี้โดยปกติเวลาเทสเส้นแนวตั้งจะวิ่งได้ช้ากว่าเส้นแนวนอนเพราะเส้นแนวตั้งคือการคเลื่อนที่แกน Y ซึ่งมันมีความหนักกว่าแกน X
ทดสอบแบบยิงเส้นแนวนอนและแนวตั้ง
ทั้งหมดนี้เป็นเพียงคำแนะนำเบื้องต้นเท่านั้น และเป็นเพียงหนึ่งในวิธีการทดสอบเบื้องต้นสำหรับคนที่ไม่ค่อยมีเครื่องมืออะไรมากเท่านั้น จริงๆแล้วเรามีหลากหลายวิธีที่จะทดสอบข้างต้นนอกจากที่ผมแนะนำ ขอให้ทุกท่านสนุกกับการใช้เครื่องตัดเลเซอร์นะครับ
โฆษณา