PCB BANGKOK

งาน เชื่อมประกอบตัวอักษรสแตนเลส (Channel Letter) ซึ่งใช้แผ่นสแตนเลสประมาณ 0.8–1.0 mm ดัดเป็นขอบแล้วเชื่อมเข้ากับแผ่นหลัง (Back Plate) เพื่อทำป้ายขนาดใหญ่

จากลักษณะรอยเชื่อมเป็นการ Tack Weld เป็นจุดถี่ ๆ ด้วย Fiber Laser Handheld แบบ Double Pendular ก่อนจะเชื่อมต่อเนื่องหรือเก็บงานภายหลัง ซึ่งเป็นวิธีที่โรงงานผลิตป้ายเริ่มนำมาใช้แทน TIG และ YAG มากขึ้น

หลักการของทั้งสองเทคโนโลยี

1. YAG Laser (Lamp Pumped / Diode Pumped)

เครื่องเชื่อมป้ายแบบดั้งเดิม

หลักการ

  • ใช้ผลึก Nd:YAG สร้างลำแสง
  • ส่วนใหญ่เป็น Pulse
  • กำลังเฉลี่ยไม่สูง
  • Spot เล็กมาก
  • ส่งผ่าน Fiber ไปยังหัวเชื่อม

ข้อดี

  • Heat input ต่ำมาก
  • แทบไม่ทำให้สแตนเลสโก่ง
  • สีผิวแทบไม่เปลี่ยน
  • รอยเชื่อมละเอียดมาก
  • เหมาะกับตัวอักษร Mirror Hairline

ข้อจำกัด

  • หลอมลึกไม่มาก
  • ต้องยิงหลาย Pulse
  • ความเร็วต่ำ
  • งานยาวเหนื่อย
  • ต้องประกอบชิ้นงานได้พอดีมาก (Gap น้อย)

2. Fiber Laser Handheld Double Pendular

คือเครื่องในภาพ

หลักการ

  • Laser Fiber CW
  • หัวเชื่อมส่ายลำแสงแบบ
  • Double Pendular

เช่น

  • 8
  • วงรีซ้อน
  • หรือสองแกน X-Y พร้อมกัน

ทำให้

  • Spot มีพื้นที่กว้างกว่า
  • หลอมโลหะได้สม่ำเสมอ
  • Bridge ช่องว่างได้มากขึ้น
  • ลด Undercut
  • ลดการ Burn through

ความแตกต่างด้านวิศวกรรม

หัวข้อ YAG Fiber Double Pendular
Beam Quality ต่ำกว่า สูงกว่า
Power Density ต่ำ สูงมาก
ความเร็วเชื่อม ★★ ★★★★★
Penetration ตื้น ลึกกว่า
Gap Tolerance ต่ำ สูง
Tack Welding ดี ดีมาก
Continuous Welding ปานกลาง ดีมาก
Heat Affected Zone (HAZ) เล็ก เล็ก แต่กว้างกว่าเล็กน้อย
Productivity ต่ำ สูงมาก

การกระจายพลังงาน

YAG

พลังงานรวมอยู่ตรงกลาง 

  • Spot เล็ก
  • จึงต้องยิงหลายจุด

Fiber Double Pendular

ลำแสงส่าย พลังงานกระจาย จึง

  • เชื่อมเต็มแนว
  • ละลายสม่ำเสมอ
  • ไม่กัดขอบ

ความสามารถในการ Bridge Gap

สมมุติขอบสแตนเลสไม่แนบสนิท

  • Gap 0.2 mm
  • YAG มักเชื่อมติดยาก เกิดรู หรือไม่เต็ม
  • Fiber Double Pendular สามารถ กระจาย Melt Pool ครอบ Gap ได้ดีกว่า จึงเหมาะกับงานป้ายที่ดัดมือ

ความเร็ว

ตัวอย่าง

  • ตัวอักษรสูง 600 mm
  • แนวเชื่อม 4 เมตร
  • YAG ประมาณ 8–15 นาที
  • Fiber 2–4 นาที บางโรงงานเร็วกว่า 3 เท่า ถึง 5 เท่า

ความแข็งแรง

  1. Fiber
  2. Penetration ลึกกว่า
  3. Fusion Area มากกว่า

จึง

  • แข็งแรงกว่า
  • รับแรงบิดได้ดีกว่า
  • ตัวอักษรใหญ่ไม่หลุดง่าย

การโก่งตัว

หลายคนเข้าใจว่า Fiber ร้อนกว่า จึงโก่งกว่า จริงเพียงบางส่วน ในความเป็นจริง Heat Input ขึ้นกับ

Power × Time ÷ Speed

แม้ Fiber จะมีกำลังสูงกว่า แต่เชื่อมเร็วกว่ามาก Heat สะสมกลับน้อยกว่า ถ้าปรับ Parameter ถูกต้อง จึงโก่งน้อยมาก

งานขนาดใหญ่

  • ตัวอักษร 2–3 เมตร
  • YAG ต้องเชื่อมหลาย Pulse ใช้เวลานาน
  • Fiber ลากต่อเนื่องได้ จบงานเร็ว คุณภาพสม่ำเสมอ

ผิวงานหลังเชื่อม

YAG

★★★★★

แทบไม่เห็นรอยไหม้

Fiber

★★★★☆

จะมีสี Heat Tint มากกว่าเล็กน้อย แต่

หาก

  • Nitrogen Shield ดี
  • Double Pendular
  • Parameter ถูกต้อง

สามารถลดสีไหม้ได้มาก

ต้นทุนการผลิต

Fiber ได้เปรียบอย่างชัดเจน

  • ใช้เวลาสั้นกว่า
  • ค่าไฟต่ำกว่าเมื่อเทียบกับกำลังเชื่อมที่ได้
  • ประสิทธิภาพแหล่งกำเนิดแสง (Electrical-to-Optical Efficiency) สูงกว่ามาก
  • อายุการใช้งานของ Laser Source ยาวกว่า
  • ค่า PM ต่ำกว่า เนื่องจากไม่มีหลอดแฟลช (Flash Lamp) ที่ต้องเปลี่ยนเป็นระยะเหมือน YAG แบบ Lamp Pumped

งานที่ YAG ยังได้เปรียบ

YAG ยังเหมาะกับงานที่ต้องการ

  • ตัวอักษรขนาดเล็กมาก
  • งานเครื่องประดับ
  • งานสแตนเลสขัดเงาเกรดพรีเมียม
  • จุดเชื่อมขนาดเล็กมากที่ต้องการพลังงานเป็น Pulse สั้น ๆ

งานที่ Fiber Double Pendular เหนือกว่า

จากมุมมองวิศวกรรม การผลิตป้ายในปัจจุบัน Fiber Double Pendular เหมาะกว่าสำหรับ

  • ตัวอักษรสแตนเลสขนาดกลางและใหญ่
  • ตัวอักษรไฟ LED (Channel Letter)
  • ป้ายโลโก้บริษัท
  • ป้ายอาคาร
  • ป้ายห้างสรรพสินค้า
  • ป้ายสนามบิน
  • ป้ายโรงแรม
  • งานผลิตจำนวนมากที่ต้องการ
  • ความเร็วและความสม่ำเสมอ

วิเคราะห์

งานในภาพเป็นตัวอย่างที่เหมาะกับ Fiber Laser Double Pendular อย่างมาก เพราะแนวประกอบมีลักษณะโค้งและยาว การเชื่อมแบบจุดถี่ (tack welding) จะช่วยล็อกตำแหน่งชิ้นงานก่อนเชื่อมจริง ลดการบิดตัวของแผ่นสแตนเลส 0.8–1.0 มม. จากนั้นจึงเชื่อมต่อเนื่องโดยใช้การส่ายลำแสงเพื่อให้แนวเชื่อมสม่ำเสมอและรับช่องว่างจากการดัดขึ้นรูปได้ดีกว่า YAG

สรุปในเชิงอุตสาหกรรม: หากเป้าหมายคือการผลิตป้ายโฆษณาปริมาณมากและตัวอักษรขนาดกลางถึงใหญ่ Fiber Laser แบบ Double Pendular ให้ความได้เปรียบทั้งด้าน Productivity, ความแข็งแรงของแนวเชื่อม, ความสามารถในการรับ Gap และต้นทุนต่อชิ้นงาน ขณะที่ YAG ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับงานละเอียดพิเศษและงานขนาดเล็กที่ให้ความสำคัญกับรอยเชื่อมที่เล็กที่สุดเป็นหลัก.

ติดต่อสอบถามเพื่อจองหลักสูตรการเรียนรู้ Super Operator

ติดต่อสอบถามเพื่อจองหลักสูตรการเรียนรู้ Super Operator ที่ย่อเอาประสบการณ์ของผู้ใช้งานจริง + ผู้ออกแบบงานโลหะแผ่นแปรรูป + ช่างหน้าเครื่องประสบการณ์มากกว่า 10 ปี + ตำราจากทั่วทุกมุมโลก มาอยู่ในคลาสเรียนที่ปรับให้เข้ากับทักษะการเรียนรู้ของผู้เรียนแบบตัวต่อตัว