การประยุกต์ใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับและเครื่องประดับแฟชั่น

การประยุกต์ใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับและเครื่องประดับแฟชั่น

เครื่องเชื่อมเครื่องประดับมีสองประเภทหลักๆ ดังนี้:เครื่องเชื่อมเครื่องประดับเลเซอร์และเครื่องเชื่อมเครื่องประดับด้วยเปลวไฟ การเชื่อมด้วยเปลวไฟเป็นกระบวนการให้ความร้อนเฉพาะจุด ซึ่งอาจทำให้เกิดความเครียดหรือการเสียรูปในโลหะพื้นฐาน ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการเชื่อมเครื่องประดับ
เครื่องเชื่อมเครื่องประดับเป็นเครื่องเชื่อมเลเซอร์ชนิดพิเศษที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเครื่องประดับและผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน

หลักการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์สำหรับเครื่องประดับ

เมื่อโลหะสัมผัสกับรังสีเลเซอร์ พื้นผิวของโลหะจะเกิดการเปลี่ยนแปลงหลายอย่าง: พื้นผิวจะถูกความร้อนจากเลเซอร์และนำความร้อนเข้าสู่ภายในอย่างรวดเร็ว ที่ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ระดับหนึ่ง พื้นผิวจะหลอมเหลว และบางส่วนจะระเหยกลายเป็นไอทันทีที่ความหนาแน่นของพลังงานสูง ทำให้เกิดแอ่งโลหะหลอมเหลวบนพื้นผิวชิ้นงาน ในระหว่างการเชื่อม เมื่อชิ้นงานเคลื่อนที่สัมพันธ์กับเลเซอร์ โลหะหลอมเหลวจะเร่งความเร็วในมุมที่กำหนด อุณหภูมิของโลหะเหลวจะลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการถ่ายเทความร้อน และโลหะเหลวจะแข็งตัวกลายเป็นรอยเชื่อม
พารามิเตอร์หลักของเครื่องเชื่อมเลเซอร์สำหรับเครื่องประดับ ได้แก่ พลังงานพัลส์และความกว้างของพัลส์ สามารถปรับได้ โดยพลังงานพัลส์ส่งผลต่อปริมาณการหลอมเหลว ในขณะที่ความกว้างของพัลส์ส่งผลต่อความลึกของการเชื่อม นอกจากนี้ ขนาดของจุดเชื่อมยังสามารถปรับได้โดยการปรับจุดแสงที่โฟกัสผ่านตัวขยายลำแสงที่ปรับได้ภายนอก เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการเชื่อมอื่นๆ การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าในการเชื่อมวัสดุต่างๆ โดยมีลักษณะเด่นคือการเสียรูปจากความร้อนของชิ้นส่วนที่เชื่อมมีน้อยที่สุดและคุณภาพของรอยเชื่อมสูง

คุณสมบัติของอุปกรณ์

เครื่องเชื่อมเลเซอร์สำหรับเครื่องประดับโลหะที่พัฒนาและผลิตโดยบริษัทของเราใช้โพรงโฟกัสเซรามิก ซึ่งทนต่อการกัดกร่อน ทนต่ออุณหภูมิสูง และมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงเป็นไฟฟ้าสูง โพรงโฟกัสและหลอดซีนอนมีอายุการใช้งานมากกว่า 8 ล้านรอบ การปล่อยก๊าซป้องกันช่วยให้ได้รอยเชื่อมที่สวยงามโดยไม่เกิดการออกซิเดชันหรือเปลี่ยนสี เครื่องสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ด้วยประสิทธิภาพโดยรวมที่เสถียร
ข้อดีของการเชื่อมด้วยเลเซอร์คือการให้ความร้อนเฉพาะจุดในพื้นที่เล็กๆ ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เครื่องประดับ แบตเตอรี่ และชิ้นส่วนโทรศัพท์มือถือ

ข้อดีของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีคุณสมบัติเด่นคือ ความแข็งแรงในการเชื่อมสูง ความเร็วในการเชื่อมสูง และอัตราของเสียต่ำ ทำให้เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตสมัยใหม่ ในการผลิตเครื่องประดับ การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีที่แตกต่างจากเทคโนโลยีการเชื่อมแบบดั้งเดิมอย่างเห็นได้ชัด:
1. ความเร็วสูง ความแข็งแรงสูง การเสียรูปน้อยที่สุด ไม่ต้องดัดหรือทำความสะอาดหลังการเชื่อม เหตุผลหลักที่ผู้ผลิตเครื่องประดับเลือกใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์คือ ความเร็วในการทำงานที่สูงและการเสียรูปน้อยที่สุด ทำให้ไม่จำเป็นต้องดัดหรือทำความสะอาดหลังการเชื่อม แม้ว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะเร็วกว่าการเชื่อมด้วยเปลวไฟแบบดั้งเดิม แต่โดยทั่วไปแล้วผู้ปฏิบัติงานจะต้องจับชิ้นงานด้วยมือหรือใช้อุปกรณ์จับยึด และเชื่อมทีละชิ้น พื้นที่ทำงานสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับส่วนใหญ่มีขนาดกะทัดรัด ซึ่งจำกัดความสามารถในการประมวลผลเป็นชุดและเพิ่มเวลาในการเชื่อมเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม เวลาที่ประหยัดได้จากการทำความสะอาดนั้นชดเชยส่วนนี้ได้อย่างเต็มที่ การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถทำได้ภายใต้การป้องกันด้วยก๊าซเฉื่อย ทำให้ไม่มีคราบไฟบนผลิตภัณฑ์ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้ฟลักซ์ระหว่างการเชื่อมและการล้างด้วยกรดหลังการเชื่อม โดยรวมแล้ว การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้น

2. เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูง ช่วยให้ได้คุณภาพที่สม่ำเสมอ

ลำแสงเลเซอร์สามารถโฟกัสไปยังจุดเล็กๆ เพื่อการกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตอัตโนมัติจำนวนมาก ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก แต่ยังลดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและรับประกันการเชื่อมที่ปราศจากสิ่งปนเปื้อน ช่วยเพิ่มคุณภาพการเชื่อมและลดอัตราของเสียได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น เครื่องประดับโลหะผสม 14K (ทองคำ 58%, เงิน 2%) ที่เชื่อมด้วยการเชื่อมด้วยเปลวไฟอาจเกิดการอ่อนตัวของเงิน ทำให้ความแข็งโดยรวมลดลงจาก Hv=145 ประมาณครึ่งหนึ่ง ส่งผลให้เกิดรอยบุบหากตกจากระดับเอว ในทางตรงกันข้าม การเชื่อมด้วยเลเซอร์กำลังต่ำความเร็วสูงจะรวมความร้อนไว้ ทำให้ป้องกันการอ่อนตัวของชิ้นงานและรักษาความแข็งแรงของโครงสร้างไว้ได้

3. ความแม่นยำในการประกอบสูง ช่วยให้กระบวนการผลิตเครื่องประดับล้ำสมัย การนำการเชื่อมด้วยเลเซอร์มาใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับได้เปลี่ยนแปลงความคิดด้านการออกแบบแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถสร้างสรรค์เครื่องประดับที่มีโครงสร้างพิเศษ ซึ่งก่อนหน้านี้ทำได้ยากหรือไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพด้วยการเชื่อมแบบดั้งเดิม การเชื่อมด้วยเลเซอร์ทำงานในพื้นที่แคบ ทำให้สามารถเชื่อมวัสดุโลหะผสมที่แตกต่างกันได้โดยไม่ผสมกัน ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนสีหรือโครงสร้างอย่างฉับพลันระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ พื้นที่การทำงานที่แคบทำให้แตกต่างจากการเชื่อมแบบดั้งเดิมในแง่ของความสามารถในการเปียก การคงรูปของรอยต่อ และขนาดของเกรนในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน

4. มีความสม่ำเสมอและเสถียรภาพที่ดีเยี่ยม

การเชื่อมด้วยเลเซอร์โดยทั่วไปเป็นการเชื่อมโดยตรงโดยการหลอมชิ้นงานเฉพาะจุดโดยไม่จำเป็นต้องใช้โลหะเติมหรือสารช่วยหลอม

5. ช่วยให้การซ่อมแซมชิ้นงานง่ายขึ้น

สามารถซ่อมแซมโลหะใกล้กับอัญมณี กำจัดรูในชิ้นงานหล่อ และเชื่อมบริเวณที่มีความละเอียดสูงถึง 0.2 มม. ในส่วนประกอบที่ซับซ้อนและไวต่อความร้อน (เช่น บานพับ ตะขอ ตัวล็อก และตัวเรือน)

6. เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องใช้ตะกั่วบัดกรี ฟลักซ์ หรือสารทำความสะอาดทางเคมี จึงช่วยลดปัญหาการกำจัดของเสียได้

7. ประหยัดวัสดุโลหะ

การเชื่อมแบบดั้งเดิมต้องใช้ความหนาของโลหะอย่างน้อย 0.2 มม. ในขณะที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์ลดลงเหลือเพียง 0.1 มม. ซึ่งช่วยลดน้ำหนักของเครื่องประดับได้ 35%-40% ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยประหยัดโลหะมีค่าและตะกั่วบัดกรี และไม่จำเป็นต้องใช้ตะกั่วบัดกรีชนิดต่างๆ ในการเชื่อมหลายครั้ง

8. คุณสมบัติหลักของเครื่องจักร

เครื่องเชื่อมเลเซอร์สำหรับทำเครื่องประดับที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมมีกำลังไฟต่ำ จึงมั่นใจได้ถึงความปลอดภัยสูง มีดีไซน์กะทัดรัด พกพาสะดวก ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถทำงานได้อย่างสะดวกสบายขณะนั่ง
เครื่องเชื่อมเลเซอร์สำหรับเครื่องประดับทั่วไปสามารถเชื่อมโลหะและโลหะผสมส่วนใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว เชื่อถือได้ และแม่นยำ แม้ว่าประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุเป้าหมายเป็นอย่างมาก การประกอบอย่างต่อเนื่องหรือการซ่อมแซมชิ้นงานหล่อสามารถทำได้ด้วยพัลส์เลเซอร์หนึ่งหรือหลายพัลส์ภายใต้การควบคุมด้วยสายตา โดยแต่ละพัลส์มีระยะเวลา 1-20 มิลลิวินาที กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอและการจัดแนวเส้นเล็งช่วยให้สามารถกำหนดตำแหน่งของพื้นที่เชื่อมได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถปรับตำแหน่งของชิ้นงานได้อย่างละเอียดภายในขอบเขตการมองเห็น การเชื่อมมักจะทำในสภาวะบรรยากาศ การฉีดอากาศหรือก๊าซเฉื่อยเข้าไปในพื้นที่ทำงานสามารถช่วยระบายความร้อนได้ และก๊าซเฉื่อยยังช่วยปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมโลหะผสมให้ดียิ่งขึ้น

9. อิทธิพลของวัสดุโลหะผสมต่อประสิทธิภาพการเชื่อมด้วยเลเซอร์
วัสดุโลหะผสมที่แตกต่างกันให้ผลลัพธ์การเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่แตกต่างกัน ภายใต้พารามิเตอร์ของเครื่องจักรและปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าเท่ากัน ความแตกต่างในสัดส่วนของพลังงานความร้อนที่ถูกดูดซับ (เทียบกับที่สะท้อนกลับ) โดยพื้นผิวโลหะผสมนำไปสู่ผลการหลอมเหลวที่แตกต่างกันต่อพัลส์ ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพล ได้แก่ ความจุความร้อน (จากอุณหภูมิห้องถึงจุดหลอมเหลว) จุดหลอมเหลว ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว และการนำความร้อน การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติเหล่านี้ในวัสดุต่างๆ ส่งผลกระทบอย่างมากต่อพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพ การดูดซับความร้อนที่พื้นผิวอย่างเพียงพอเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเชื่อมที่ประสบความสำเร็จ

 


วันที่เผยแพร่: 24 พฤศจิกายน 2025