อลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม คุณสมบัติน้ำหนักเบา ความทนทาน และความคุ้มทุน ด้วยความต้องการผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมที่เพิ่มขึ้น การแกะสลักด้วยเลเซอร์บนอะลูมิเนียมจึงได้รับความนิยมมากขึ้นในการทำเครื่องหมายหมายเลขซีเรียล รหัส QR โลโก้ ชื่อแบรนด์ และข้อมูลอื่น ๆ การมาร์กด้วยเลเซอร์แบบถาวรช่วยระบุและติดตามชิ้นส่วน รายการ และส่วนประกอบต่างๆ อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมแกะสลักด้วยเลเซอร์ไม่ได้ตรงไปตรงมาเหมือนกับการแกะสลักไม้ แต่ต้องใช้อุปกรณ์เลเซอร์ที่เหมาะสมและเทคนิคที่เหมาะสม
ช่างแกะสลักเลเซอร์จะปล่อยลำแสงพลังงานสูงซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของวัสดุเป้าหมายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่ออุณหภูมิถึงจุดเดือด วัสดุจะเริ่มระเหย อนุภาคบนพื้นผิวเปลี่ยนจากของแข็งไปเป็นก๊าซโดยตรง ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการระเหิด ด้วยเหตุนี้คุณจะไม่เห็นวัสดุละลายภายใต้แสงเลเซอร์ หลักการเดียวกันนี้ใช้กับอะลูมิเนียม: เมื่อลำแสงเลเซอร์กระทบพื้นผิว อนุภาคจะระเหยกลายเป็นไอ ทำให้เกิดพื้นที่สลักที่มีความลึกที่เห็นได้ชัดเจน
อลูมิเนียมมีจุดเดือดสูง (2,470°C) แต่ช่างแกะสลักเลเซอร์ยังสามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพ การแกะสลักด้วยเลเซอร์ไม่เหมือนกับการเจาะตรงที่จะไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติหรือรูปลักษณ์ของโลหะ มันทำเครื่องหมายอลูมิเนียมโดยไม่ต้องเอาวัสดุส่วนเกินออก
ช่างแกะสลักเลเซอร์ประเภทต่างๆ เช่น เลเซอร์ CO2 ไฟเบอร์ และไดโอด มีความสามารถที่แตกต่างกันเมื่อทำงานกับวัสดุที่แตกต่างกัน ในการแกะสลักอะลูมิเนียมอย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าเลเซอร์ชนิดใดที่เหมาะกับความต้องการของคุณ
พื้นผิวอลูมิเนียมมีสามประเภทหลัก:
สำหรับอะลูมิเนียมเปลือย เลเซอร์ไฟเบอร์สามารถแกะสลักได้โดยตรง ในขณะที่เลเซอร์ CO2 จำเป็นต้องมีการปรับสภาพล่วงหน้าเป็นพิเศษ เลเซอร์ไดโอดยังต้องมีการปรับสภาพก่อนและผ่านหลายครั้งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มองเห็นได้ ไฟเบอร์เลเซอร์ (ความยาวคลื่น: 780–2200 นาโนเมตร) จะถูกดูดซับโดยโลหะ เช่น อลูมิเนียม ทำให้เป็นเลเซอร์ในอุดมคติ เลเซอร์ CO2 (ความยาวคลื่น: ~10,600 นาโนเมตร) โดยทั่วไปจะสะท้อนด้วยโลหะเปลือย แต่ทำงานได้ดีกับอโลหะ หากต้องการใช้เลเซอร์ CO2 หรือไดโอดบนอลูมิเนียมเปลือย ต้องใช้สารประกอบทำเครื่องหมายโลหะบางๆ ก่อน
อลูมิเนียมอโนไดซ์สามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ CO2, ไดโอด หรือไฟเบอร์ได้โดยไม่ต้องปรับสภาพก่อน ชั้นอะโนไดซ์จะดูดซับความยาวคลื่น CO2 และไดโอด ทำให้เลเซอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพ เลเซอร์ไดโอดเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับอลูมิเนียมอโนไดซ์ ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมในการผ่านครั้งเดียว
อลูมิเนียมเคลือบผงสามารถแกะสลักด้วยเลเซอร์ CO2, ไดโอด หรือไฟเบอร์ได้โดยไม่ต้องปรับสภาพก่อน การเคลือบผงดูดซับลำแสงเลเซอร์ ทำให้แกะสลักได้ง่าย
ไฟเบอร์เลเซอร์มีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงกว่า (มากกว่าเลเซอร์ CO2 3–4 เท่าและมากกว่าเลเซอร์ไดโอด 15–20 เท่า) แต่มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการต่ำกว่า ความเร็วที่สูงขึ้น อายุการใช้งานยาวนานขึ้น และการใช้พลังงานที่ลดลง อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถแกะสลักอโลหะได้
เลเซอร์ CO2 มีราคาไม่แพงมาก (โดยทั่วไปอยู่ที่ 3,500–5,000 เหรียญสหรัฐ) และใช้งานได้หลากหลาย สามารถแกะสลักและตัดวัสดุได้หลากหลาย รวมถึงโลหะ ไม้ หนัง พลาสติก และอะคริลิก เหมาะสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก
เลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์ที่เป็นมิตรกับงบประมาณมากที่สุด ($800–1,500) และทำงานได้ดีกับอลูมิเนียมอโนไดซ์และเคลือบผง มีขนาดกะทัดรัดและเหมาะสำหรับงาน DIY
xTool S1 เป็นเครื่องเลเซอร์ไดโอดที่สามารถแกะสลักอะลูมิเนียมเคลือบผงและอโนไดซ์ได้ โมดูลเลเซอร์ 20W เป็นหนึ่งในเลเซอร์ไดโอดที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่ นอกจากนี้ยังรองรับโมดูลเลเซอร์อินฟราเรดสำหรับการแกะสลักโลหะและพลาสติก รวมถึงการแกะสลักสีบนอลูมิเนียมที่มีตัวเลือกสีมากกว่า 340 สี
เครื่องแกะสลักเลเซอร์ CO2 นี้มีขนาดกะทัดรัดและเหมาะสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก ศิลปิน และผู้ชื่นชอบงาน DIY ด้วยกำลังเอาต์พุต 40W สามารถจับอะลูมิเนียมอะโนไดซ์และอะลูมิเนียมเปลือย (พร้อมสเปรย์มาร์กด้วยเลเซอร์) เครื่องกรองควันอัจฉริยะในตัวช่วยให้มั่นใจได้ว่าพื้นที่ทำงานจะสะอาด และฟีเจอร์ต่างๆ เช่น การแสดงตัวอย่างแบบเรียลไทม์ การโฟกัส AI และการจดจำวัสดุช่วยเพิ่มความสะดวกในการใช้งาน
อลูมิเนียมแกะสลักด้วยเลเซอร์สามารถทำได้ด้วยเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ ไดโอด หรือไฟเบอร์ เลเซอร์ไฟเบอร์ทำงานได้โดยตรงกับอะลูมิเนียมทุกประเภท ในขณะที่เลเซอร์ CO2 และไดโอดต้องมีการปรับสภาพล่วงหน้าสำหรับอะลูมิเนียมเปลือย สำหรับธุรกิจขนาดเล็ก เลเซอร์ CO2 และไดโอดมีความอเนกประสงค์และราคาไม่แพง เครื่องจักรอย่าง xTool S1 และ xTool Laserbox Rotary มีตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการแกะสลักอะลูมิเนียม
