ความท้าทายด้านความสามารถในการปรับตัวของหลักการพื้นฐาน:
ข้อได้เปรียบหลักของแผ่นโลหะเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์คือการผลิตลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดใกล้ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง ซึ่งจะระเหยและแยกวัสดุออกด้วยอุณหภูมิสูงในทันที เนื่องจากเซลลูโลสและลิกนินของไม้เป็นวัสดุผสมจากธรรมชาติ จึงเกิดการไพโรไลซิสอย่างรวดเร็วแทนที่จะเป็นการระเหยธรรมดาเมื่อพบกับจุดโฟกัสเลเซอร์ที่ระยะหลายพันองศา ซึ่งนำไปสู่ปัญหาสำคัญสองประการโดยตรง:
1. ปรากฏการณ์คาร์บอนไนเซชันที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: ไม้บริเวณขอบของเส้นทางเลเซอร์จะเกิดชั้นคาร์บอนไนเซชันเนื่องจากการนำความร้อน ซึ่งส่งผลต่อความสวยงามและความแม่นยำของพื้นผิวการตัด ยิ่งความหนาแน่นของไม้ (เช่น ไม้โอ๊คและไม้จันทน์แดง) สูง แนวโน้มการเกิดคาร์บอนไนเซชันก็ยิ่งชัดเจนมากขึ้น
2. ปัญหาการควบคุมความเสี่ยงจากการเผาไหม้: จุดติดไฟของไม้ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานของเลเซอร์มาก หากความร้อนสะสมหรือมีออกซิเจนเพียงพอในระหว่างกระบวนการตัด อาจทำให้เกิดเปลวไฟหรือควันได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับเศษไม้แห้งบางๆ หรือไม้มันๆ
แม้จะมีความท้าทาย แต่แผ่นโลหะสมัยใหม่เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ สามารถตัดไม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขเฉพาะผ่านการปรับปรุงกระบวนการ：
ความสมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างกำลังและความเร็ว: การใช้พลังงานเลเซอร์ที่ต่ำกว่า (ต่ำกว่าที่จำเป็นสำหรับการตัดโลหะมาก) พร้อมกับการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ช่วยลดระยะเวลาการทำงานของเลเซอร์ ณ จุดเดียว และลดการสะสมความร้อนได้อย่างมาก การไล่ก๊าซเสริม (เช่น อากาศอัด) อย่างต่อเนื่องไม่เพียงแต่ช่วยลดอุณหภูมิบริเวณรอยต่อเท่านั้น แต่ยังช่วยพัดพาเศษวัสดุที่ติดไฟได้ออกไปอีกด้วย
การใช้งานโหมดพัลส์อัจฉริยะ: การเปลี่ยนเลเซอร์ต่อเนื่องเป็นโหมดพัลส์ช่วยให้วัสดุระบายความร้อนระหว่างช่วงเลเซอร์ที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพขอบได้อย่างมากเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะเป็นพิเศษสำหรับการแกะสลักลวดลายละเอียดหรือการตัดไม้ที่ไวต่อความร้อน
ลำดับความสำคัญในการเลือกวัสดุ: ไม้เนื้อแข็งที่แห้งสม่ำเสมอ (เช่น เบิร์ช เมเปิล) หรือแผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง (เอ็มดีเอฟ) มักเหมาะสมกว่าสำหรับการประมวลผลด้วยเลเซอร์มากกว่าไม้เนื้ออ่อนหรือไม้อัดที่มีน้ำมันสน ไม้เนื้อแข็งมีการเสียรูปเนื่องจากความร้อนเพียงเล็กน้อย ในขณะที่ไม้เนื้อแข็งสามารถปล่อยควันพิษหรือเกาะติดกับอุปกรณ์ได้ง่าย
การใช้แผ่นโลหะเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์การแปรรูปไม้ควรห้ามโดยเด็ดขาดในกรณีต่อไปนี้:
ไม้ที่ผ่านการบำบัดด้วยสารเคมี: ไม้ที่ทาสี เคลือบ หรือแช่สารกันเสียไว้บนพื้นผิว การใช้เลเซอร์ด้วยความร้อนสูงจะทำให้สารเคลือบสลายตัวและปล่อยก๊าซพิษ (เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์และไซยาไนด์)
ไม้ที่มีไขมันสูง: ไม้ที่มีน้ำมันธรรมชาติสูง เช่น ไม้จันทน์เขียวและไม้สัก สามารถติดไฟได้ง่ายและผลิตควันหนาเมื่อถูกตัด
ไม้หนาหรือเปียกเกินไป: ไม้เนื้อแข็งที่มีความหนาเกิน 15 มม. หรือไม้ที่มีความชื้นสูง ความร้อนไม่สามารถระบายออกไปได้ตามเวลา และความเสี่ยงต่อการเกิดการติดไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ต้องยอมรับว่าการแปรรูปไม้ด้วยแผ่นโลหะ เครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์โดยพื้นฐานแล้วเป็นการสำรวจที่ก้าวข้ามขีดจำกัดของการออกแบบอุปกรณ์ สำหรับการใช้งานที่ต้องการพื้นผิวการตัดคุณภาพสูง (เช่น ไม่มีการเผาถ่าน ไม่มีรอยไหม้) หรือการประมวลผลไม้หนา การแกะสลักด้วยเครื่องจักรแบบดั้งเดิม การกัดซีเอ็นซี หรือการตัดด้วยเจ็ทน้ำ ยังคงเป็นตัวเลือกที่น่าเชื่อถือและประหยัดกว่า กระบวนการเลเซอร์เหมาะสำหรับงานเฉพาะ เช่น การเจาะรูแผ่นไม้บางให้ละเอียด (โดยปกติแนะนำให้ใช้ความหนา ≤8 มม.) การแกะสลักป้าย ฯลฯ
แผ่นโลหะเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์มีพื้นฐานทางทฤษฎีและวิธีการทางเทคนิคในการตัดไม้ แต่ไม่ใช่ยาครอบจักรวาล คุณค่าหลักของมันคือการให้ความเป็นไปได้ในการตัดเฉือนที่แม่นยำโดยไม่ต้องสัมผัสสำหรับชิ้นส่วนไม้บางเฉพาะ เราต้องตระหนักถึงข้อจำกัดของแผ่นโลหะอย่างชัดเจนเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์:การมีอยู่ของขอบคาร์บอนไนเซชัน ข้อกำหนดการคัดกรองวัสดุที่เข้มงวด และแรงกดดันอย่างต่อเนื่องเพื่อควบคุมความเสี่ยงจากการเผาไหม้ เมื่อตัดสินใจว่าจะใช้กระบวนการนี้หรือไม่ ควรพิจารณาวัตถุประสงค์ในการแปรรูป ลักษณะของวัสดุ และต้นทุนด้านความปลอดภัยอย่างครอบคลุม สำหรับการผลิตไม้แบบดั้งเดิม การให้ความสำคัญกับอุปกรณ์แปรรูปที่ออกแบบมาสำหรับไม้จะเป็นทางเลือกที่ชาญฉลาดและมีประสิทธิภาพมากกว่า