เทคโนโลยีเลเซอร์ในการผลิตแพร่หลายและส่งผลกระทบต่อชีวิตของเราในหลาย ๆ ด้านที่มองไม่เห็นตัวอย่างเช่นเลเซอร์ใช้ในการตัดกระจกของถุงลมนิรภัยในรถยนต์โทรศัพท์สมาร์ทโฟนและหน้าจอคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตและตัวยึดขนาดเล็กและละเอียดอ่อนทางการแพทย์เลเซอร์สามารถใช้ในการเชื่อมแบตเตอรี่ตัวเรือนเซ็นเซอร์ในรถยนต์และอุปกรณ์ท่อโลหะเลเซอร์ยังสามารถประมวลผลรูขนาดเล็กของหม้อน้ำในคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กและทำเครื่องหมายที่ส่วนต่างๆ
เทคโนโลยีแรกที่พัฒนาในอุตสาหกรรมการผลิตคือการตัดโลหะแผ่นด้วยเลเซอร์การตัดด้วยเลเซอร์มีความแม่นยำมากกว่ากระบวนการอื่น ๆ ดังนั้นจึงมีข้อดีมากมายในการประกอบในภายหลังตัวอย่างเช่นอุตสาหกรรมการต่อเรือใช้เครื่องตัดพลาสม่าในการตัดชิ้นส่วนจากนั้นตีและปรับรูปร่างให้เป็นไปตามข้อกำหนดความแม่นยำในการประกอบดังนั้นในอดีตอู่ต่อเรือมักจะได้ยินเสียงของหัวค้อนหลายพันครั้งอย่างไรก็ตามหลังจากติดตั้งเครื่องตัดเลเซอร์แล้วความรู้สึกที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการผลิตกลายเป็น "เงียบ"5 แนวโน้มหลักของการใช้งานเลเซอร์ในอุตสาหกรรมการผลิตในปัจจุบันและอนาคต
1. เชื่อมเลเซอร์ความจุขนาดใหญ่
การเพิ่มเวลาในการเชื่อมให้มากที่สุดและการลดเวลาที่ไม่เชื่อมเป็นเป้าหมายสูงสุดของกระบวนการผลิตมาโดยตลอดการเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการเชื่อมแบบไม่สัมผัสหัวเลเซอร์สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วมากทำให้การเชื่อมเกือบจะในทันทีตัวอย่างที่ดีคือการเชื่อมส่วนประกอบเบาะรถยนต์หุ่นยนต์ถือหัวเลเซอร์เพื่อเคลื่อนย้ายและเชื่อมชิ้นส่วนโดยไม่หยุดการเชื่อมงานที่เคยใช้เวลาไม่กี่นาทีตอนนี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที
2. การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์
การแกะสลักด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีเลเซอร์ที่เติบโตเร็วที่สุดในตลาดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเนื่องจากความต้องการในการติดตามชิ้นส่วนและการตรวจสอบย้อนกลับเพิ่มขึ้นขนาดของตลาดจะยังคงขยายตัวการแกะสลักด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการทำเครื่องหมายแบบถาวรและตรงสำหรับวัสดุหลากหลายประเภทสามารถแกะสลักคุณลักษณะกราฟิกใด ๆ ได้โดยตรงรวมถึงข้อความกราฟิกและบาร์โค้ด
3. การผลิตสารเติมแต่งด้วยเลเซอร์
หลังจากพัฒนามาเกือบ 30 ปีในที่สุดการผลิตสารเติมแต่งด้วยเลเซอร์ก็ถูกนำไปใช้ในการซ่อมแซมชิ้นส่วนและการผลิตชิ้นส่วนได้สำเร็จสำหรับการซ่อมแซมชิ้นส่วนเทคโนโลยีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำซ้ำส่วนประกอบที่มีราคาแพงหรือเครื่องมือที่สึกหรอเช่นแม่พิมพ์และใบพัดเทอร์ไบน์ของเครื่องยนต์แอโรชั้นโลหะถูกทับถมบนพื้นที่ซ่อมแซมจากนั้นประมวลผลเล็กน้อยเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนการปลูกถ่ายและชิ้นส่วนเครื่องยนต์อากาศยานที่ซับซ้อนชิ้นเดียวในอุตสาหกรรมการแพทย์ล้วนใช้เลเซอร์เพื่อการพัฒนาและการผลิตแบบกำหนดเองอย่างรวดเร็วการลดรอบเวลาการผลิตชิ้นส่วนชิ้นเดียวจะเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาความสำเร็จของเทคโนโลยี "การผลิตสารเติมแต่งด้วยเลเซอร์"
4. เลเซอร์ไมโครแมชชีนนิ่ง Ultrashort Pulse
เลเซอร์ picosecond และ femtosecond ที่มีระยะเวลาพัลส์ 10-12 วินาทีและ 10-15วินาทีไม่ก่อให้เกิดความร้อนส่วนเกินเมื่อแปรรูปโลหะนั่นคือไม่ใช่หรือมีเพียงโซนที่ได้รับความร้อนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นสามารถใช้ในการแปรรูปวัสดุที่เปราะเช่นพลาสติกแก้วเซรามิกและแม้แต่โลหะเกือบทุกชนิดเลเซอร์จะกำจัดสารโดยวิธีการระเหิด (ของแข็งจะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซโดยตรงโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว)ขอบที่ผ่านกระบวนการด้วยเลเซอร์มีคุณภาพสูงสะอาดแม่นยำและปราศจากเสี้ยน
ตัวอย่างเช่นการเจาะรูในหัวฉีดก๊าซธรรมชาติต้องมีรูปทรงที่แม่นยำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดอุตสาหกรรมอุปกรณ์ทางการแพทย์ยังมีข้อกำหนดหลายประการสำหรับการแปรรูปพลาสติกและโลหะและการประมวลผลด้วยเลเซอร์พัลส์สั้น ๆ สามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่เลเซอร์เหล่านี้มักมีราคาแพง แต่ราคาก็ลดลงหากคุณต้องการสร้างชิ้นส่วนที่ไม่ซ้ำใครหรือต้องการลดการทำงานของเครื่องจักรในภายหลังลงอย่างมากเลเซอร์ไมโครแมชชีนนิ่งเป็นทางเลือกที่ดี
5. การตัดด้วยเลเซอร์แบบแบน
แม้ว่าการตัดด้วยเลเซอร์จะเป็นการพัฒนาที่เร็วที่สุด แต่ก็ยังมีตลาดที่ใหญ่ที่สุดด้วยการพัฒนาไฟเบอร์เลเซอร์และดิสก์เลเซอร์ทำให้ความเร็วในการตัดเพิ่มขึ้นอย่างมากเลเซอร์ไฟเบอร์หรือดิสก์ 2kW สามารถตัดได้เร็วกว่า 4kW CO2เลเซอร์!เมื่อเร็ว ๆ นี้เลเซอร์เหล่านี้สามารถควบคุมจากภายนอกเพื่อตัดวัสดุที่มีความหนาต่างกันได้อย่างเหมาะสมที่สุดในโหมด "บิน" บนสายการประกอบ
โอกาสของเลเซอร์ในอุตสาหกรรมการผลิตนั้นสดใสแต่ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำในระหว่างนี้ตัวอย่างเช่นอุปสรรคสำคัญประการหนึ่งในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์คือการขาดการศึกษาด้านความรู้ความเข้าใจของกำลังแรงงานในอุตสาหกรรมการผลิตว่าเลเซอร์สามารถทำอะไรได้บ้างดังนั้นนี่จึงเป็นจุดประสงค์หนึ่งของคอลัมน์นี้ด้วยหวังว่าด้วยความนิยมของเทคโนโลยีเลเซอร์ช่างเทคนิคและช่างฝีมือจะมีความรู้และทางเลือกมากขึ้น!