ฉลุลายแผ่นโลหะด้วย Laser | Ray Mark 3D

ถ้าพูดถึงอุตสาหกรรมงานโลหะ เราอาจนึกถึงแต่งานด้านวิศวกรรม เครื่องจักร หรือการก่อสร้าง แต่อันที่จริงอุตสหกรรมงานโหะยังมีอีกหนึ่งประเภทงาน ที่น่าสนใจไม่น้อยนั่นก็คือ
ประเภทงานด้านการตกแต่งหรือพื่อความสวยงาม อย่าง “งานฉลุลายแผ่นโลหะ” นับเป็นอีกหนึ่งประเภทงานที่ได้รับความนิยมไม่น้อย เนื่องจากแผ่นโลหะเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงคงทน
มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในหลากหลายรูปแบบ โดยมักเน้นไปที่งานที่ต้องการความประณีตและความสวยงาม รวมถึงการใช้งานเชิงสร้างสรรค์ เช่น งานประเภทการตกแต่ง
การใช้เป็นส่วนประกอบของ Packaging ของผลิตภัณฑ์ที่หรูหรา ไปจนถึงส่วนประกอบของงานประดิษฐ์ เป็นต้น

• แผ่นโลหะฉลุลายคืออะไร ?
• การฉลุลายแผ่นโลหะด้วยเลเซอร์ดียังไง
• แผ่นโลหะฉลุลายนำไปใช้อะไรได้บ้าง ?
• การสร้างงานแผ่นโลหะฉลุลายด้วย Ray Mark 3D

แผ่นโลหะฉลุลายคืออะไร ?
ก่อนอื่นก็มาทำความรู้จักกับงานเหล็กฉลุลายกับก่อน ซึ่ง ” โลหะฉลุลาย ” ก็คือวัสดุโลหะที่ผ่านกระบวนการตัดหรือฉลุเพื่อสร้างลวดลายต่าง ๆ ตามแบบที่กำหนดไว้ โดยใช้เทคโนโลยี
หรือวิธีการที่หลากหลาย เช่น การตัดด้วยเลเซอร์ , การตัดด้วยพลาสมา, หรือการตัดด้วยเครื่องมือกลอื่น ๆ เพื่อให้ได้แผ่นเหล็กที่มีรูปร่างและลวดลายตามความต้องการ โดยทำจากโลหะแผ่น
ที่มีความหนาหลากหลาย (ตั้งแต่บางไปจนถึงหนา) โดยตัววัสดุอาจเป็นโลหะชนิดใดก็ได้ที่สามารถฉลุได้ เช่น เหล็ก ทองเหลือง อลูมิเนียม สเตนเลส ซึ่งให้คุณสมบัติและความสวยงามต่างกันออกไป
ในแต่ละวัสดุโลหะ ลวดลายสามารถออกแบบได้อย่างอิสระ ตั้งแต่ลายเรขาคณิต ลายธรรมชาติ ไปจนถึงลายที่มีความซับซ้อน

การฉลุลายแผ่นโลหะด้วยเลเซอร์ดียังไง
อย่างที่บอกไปว่าเครื่องมือที่ใช้ตัดหรือฉลุลายบนแผ่นโลหะนั้นมีหลากหลาย ซึ่งเครื่องมือหลักๆที่นิยมใช้กันมากมีอยู่ 2 อย่างนั่นก็คือ การตัดด้วยเลเซอร์ (Laser Cutting)
และการตัดด้วยพลาสม่า(Plasma Cutting) ซึ่งการตัดด้วยเลเซอร์จะเป็นการใช้ลำแสงที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อหลอมละลายหรือเผาไหม้วัสดุ ทำให้เกิดรอยตัดที่คมชัด
โดยควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนการตัดด้วยพลาสมาจะเป็นการใช้ก๊าซที่ถูกทำให้เป็นสถานะพลาสมาด้วยกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อนสูงและเป่าละลายวัสดุออกจากแนวตัด
โดยเราจะมาเปรียบเทียบให้เห็นกันว่าการตัดเหล็กด้วยเลเซอร์ และพลาสม่านั้นต่างกันยังไง

การตัดด้วยพลาสมา

• รอยตัดมีความหยาบกว่าการตัดด้วยเลเซอร์
• ขนาดช่องว่างรอยตัดกว้างกว่าเลเซอร์เล็กน้อย
• อาจมีรอยสะเก็ดและขอบที่ต้องปรับแต่งเพิ่มเติม

  

การตัดด้วยเลเซอร์

• รอยตัดคมและแม่นยำมาก
• ขนาดของช่องว่างรอยตัด (Kerf Width) เล็กกว่าและเรียบร้อยกว่า
• เหมาะสำหรับงานที่ต้องการลวดลายละเอียด เช่น การฉลุลายตกแต่ง

  

แผ่นโลหะฉลุลายนำไปใช้อะไรได้บ้าง ?
เนื่องด้วยวัสดุโลหะมีความแข็งแรงทนทานการใช้งานด้านการตกแต่งจึงหลากหลายมาก อีกทั้งวัสดุโลหะแต่ละประเภทยังให้ความสวยงามหรือเอกลักษณ์ที่แตกต่างกันไป
ทำให้ประยุกต์ใช้ได้อย่างสร้างสรรค์ ยกตัวอย่างการใช้งานด้านการตกแต่งอย่างของตกแต่งบ้าน เช่น ทำเป็นแผ่นเหล็กฉลุลายสำหรับประดับผนัง (Wall Art) หรือใช้เป็นของตั้งโต๊ะ
งานเฟอร์นิเจอร์ขนาดเล็กการตกแต่งหน้าบานตู้ หรือกล่องเก็บของ หรือนำมาดัดแปลงเป็นที่แขวนกุญแจหรือเครื่องประดับ

 

การประยุกต์ใช้งานด้านฟังก์ชั่นอย่างการนำไปทำแผ่นกรองอากาศหรือน้ำ โดยลวดลายบนแผ่นเหล็กสามารถนำไปใช้ในงานฟิลเตอร์ ช่องระบายอากาศขนาดเล็กที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นต้น

งาน DIY และงานสร้างสรรค์อย่างเป็นชิ้นส่วนโมเดลจำลอง ใช้สร้างส่วนประกอบในโมเดลจิ๋ว เช่น บ้าน ตึก หรือเครื่องจักรช้สำหรับงานประดิษฐ์หรือการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ที่ต้องการวัสดุแข็งแรง
หรือแม้กระทั่งใช้ในเชิงพานิชย์อย่างแพ็กเกจสินค้า เช่น ฝาปิดหรือส่วนตกแต่งของผลิตภัณฑ์หรูหรา หรือของชำร่วย เช่น แผ่นเหล็กฉลุลายพร้อมสลักข้อความหรือชื่อแบรนด์ เป็นต้น

การสร้างงานแผ่นโลหะฉลุลายด้วย Ray Mark 3D
จะเห็นได้ว่าแผ่นโลหะฉลุลายนั้นมีความสวยงามและประโยชน์ใช้สอยในงานด้านการตกแต่งสูง ฉะนั้นวันนี้เราจะมาสร้างชิ้นงานแผ่นโลหะฉลุลายให้ดูกัน โดยเครื่องมือที่เราจะใช้ในวันนี้
นั่นก็คือ Ray Mark 3D เครื่องแกะสลักเลเซอร์ 3มิติ Laser Engrave 60W JPT สามารถแกะสลักโลหะได้หลายชนิด เช่น เหล็ก อลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง สแตนเลส หรือโลหะอื่นๆ
รวมทั้งวัสดุอโลหะบางชนิด โดยพื้นที่แกะสลักสูงสุดมีขนาดมากถึง 110 mm x110 mm (150 Optional ) และด้วยพลังเลเซอร์ถึง 60 W ที่สามารถเลเซอร์กัดลึกลงบนเนื้อโลหะได้ลึกตั้งแต่ 1-5 mm
จึงเหมาะกับงานฉลุลายบนแผ่นโลหะของเรา โดยแผ่นโลหะที่เราใช้วันนี้จะเป็นแผ่นทองเหลืองขนาด 0.8 MM

เตรียมไฟล์
ก่อนอื่นก็ต้องมาเตรียมไฟล์เลเซอร์กันก่อน โดยก่อนที่จะทำไฟล์ต้องทำความเข้าใจกับระบบการอ่านไฟล์ของเครื่องเลเซอร์ซะก่อน โดยโปรแกรมควบคุมเครื่องเลเซอร์จะอ่านไฟล์เฉพาะไฟล์ภาพ
Bitmap สีขาวดำ (รองรับสกุลไฟล์ .JPG .BMP .PNG และ .TIF ) โดยเครื่องจะสร้างเลเยอร์หรือความลึกของการแกะสลักได้สูงสุด 255 ระดับซึ่งมาจากค่า Gray Scale สีขาวไล่ไปถึงสีดำ 255 ระดับ
โดยสีขาวสุดจะเป็นส่วนที่ไม่ถูกเลเซอร์ และสีดำที่สุดจะเป็นจุดที่เลเซอร์กัดลงไปได้ลึกที่สุด ส่วนสีเทาจะอยู่ตรงกลางขึ้นอยู่กับความเข้มความสว่างของสี

ซึ่งการอ่านไฟล์ตามค่าน้ำหนักของสีนี้เองทำให้อันที่จริง เครื่อง Ray Mark 3D เครื่องนี้ไม่ได้มีดีแค่งานฉลุลาย แต่อันที่จริงและเครื่องนี้สามารถเลเซอร์เพื่อสร้างงานนูนต่ำ 2.5 มิติ ลงบนวัสดุโลหะและอโลหะ
อย่างหลากหลาย แต่การสร้างงานฉลุลายของเราวันนี้ ไม้ได้ต้องการการไล่ระดับมิติ การเตรียมไฟล์จึงจะทำให้เป็นเพียงสีขาวและดำเท่านั้นโดยพื้นที่สีขาวหมายถึงส่วนที่จะไม่ถูเลเซอร์ และส่วนพื้นที่สีดำ
คือส่วนที่เราจะทำการเลเซอร์ลงไป อย่าลืมเช็ดค่าสีให้เป็นขาวและดำสนิท เพื่อให้การเลเซอ์ถูกต้องไม่ผิดเพี้ยน

ฉลุลายด้วย Laser
ก่อนการทำการเลเซอร์จะต้องมีการวัดชิ้นงาน และกำหนดขนาดพื้นที่การทำงานที่เราต้องการเลเซอร์ โดยเครื่อง Ray Mark 3D เครื่องนี้สามารถทำงานได้พื้นที่สูงสุดที่ 110 mm x110 mm
หากเราต้องการยิงงานที่ขนาดใหญ่ขึ้นสามารถอัพเกรดเลนส์หรือสร้างจิ๊กเพื่อเลื่อนชิ้นงานแล้วเลเซอร์ต่อกันได้ และเนื่องจากเครื่อง Ray Mark 3D สามารถเลเซอร์ชิ้นงานได้หลากหลายวัสดุมาก
การตั้งค่าเครื่องจึงจำเป็นต้องตั้งค่าแบบ Manual ทั้งหมดเพื่อให้เราสามารถปรับการตั้งค่าให้เหมาะสมกับวัสดุแต่ละวัสดุได้ โดยค่าหลักๆที่ปรับก็จะประกอบไปด้วย กำลังเลเซอร์ ความเร็ว ความถี่
ความห่าง-ชิดของเส้นเลเซอร์ เป็นต้น ซึ่งวิธีที่เราจะรู้ว่าวัสดุแต่ละชนิดใช้การตั้งค่าเท่าไหร่นั้น เราต้องทำการทดสอบเลเซอร์กับชิ้นวัสดุที่ต้องการเลเซอร์ก่อน

เมื่อได้ค่าที่ต้องการแล้วเราก็สามารถวางชิ้นงานจริงได้เลยโดยเปิด Laser Guide เพื่อที่เราจะได้จัดวางตำแหน่งที่ต้องการ หรือเห็นถึงพื้นที่งานที่จะถูกเลเซอร์ หากยังไม่ถูกใจ
สามารถปรับงานย่อ/ขยาย ได้ตามต้องการ โดยใช้ Laser guide เป็นตัวช่วย เมื่อวางแผ่นโลหะได้ตำแหน่งที่ต้องการแล้ว สิ่งที่สำคัญ 2 อย่างที่ต้องทำก่อนการเลเซอร์ นั่นก็คือ ต้องยึดตัวชิ้นงาน
ให้อยู่ในตำแหน่งเดิมเสมอไม่ให้ขยับเขยื้อนในระหว่างการเลเซอร์ เพราะจะทำให้คุณภาพการเลเซอร์ไม่ดี อาจใช้กาวดินน้ำมันเป็นตัวยึด แม่เหล็กแรงสูง หรือวางทับด้วยของมีน้ำหนัก
ส่วนอีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญก็คือควรเตรียมระบบกำจัดฝุ่นผงโลหะที่จะเกิดขึ้นระหว่างการเลเซอร์ อาจเป็นระบบดูดฝู่น เป่าฝุ่น หรือทั้งเป่าทั้งดูก็ได้ เพราะหากผงโลหะค้างอยู่บนชิ้นงานจะทำให้เลเซอร์
ทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ หรืออาจจเกิดการสะสมความร้อนในจุดที่มีผงโลหะค้างๆได้

จากนั้นก็เริ่มทำการเลเซอร์ได้เลย โดยค่าที่แนะนำให้ใช้สำหรับแผ่นโลหะที่มีความบาง คือการยิงเลเซอร์แบบเร็วและกำลังไม่แรงมาก เพราะหากยิ่งด้วยกำลังสูงความเร็วต่ำ อาจจะเกิดการสะสม
ความร้อนที่แผ่นโลหะ ส่งผลให้แผ่นโลหะงอได้ ถึงแม้ว่าการเลเซอร์ที่กำลังสูงจะใช้เวลาที่น้อยกว่า แต่หากชิ้นงานงอก็อาจทำให้งานออกมาไม่สมบูรณ์ โดยรูปแบบการตั้งค่าเลเซอร์ที่ใช้ในครั้งนี้
จะเป็นแบบกำลังไม่สูงมากและความเร็วปานกลาง เพราะแผ่นโลหะของเราไม่ได้บางมาก โดยใช้เวลาต่อ 1 ลาย ( ขนาด 6×2 ซม. ) ประมาณ 45 นาที โดยผลลัพธ์งานเลเซอร์ที่ได้ถือว่าค่อนข้างคมชัด
ละเอียดเลยทีเดียว

หลังจากที่เราฉลุลายด้วยเลเซอร์เสร็จเรียบร้อยแล้ว จะเกิดเขม่าจากการเลเซอร์ เราสามารถใช้เลเซอร์ทำความสะอาดผิวงานให้สะอาดเรียบเนียนขึ้นได้ ด้วยการตั้งค่าเลเซอร์ที่กำลังต่ำ เพื่อให้แค่สกิดเขม่า
คราบต่างๆออกเท่านั้นโดยไม่ส่งผลต่อลวดลายของเรา

 

ผลลัพธ์ชิ้นงานที่ได้จากการใช้ Ray Mark 3D ฉลุลายบนแผ่นโลหะ

 

---