การแนะนำเครื่องตัดเลเซอร์

การตัดด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่ใช้เลเซอร์เพื่อทำให้วัสดุกลายเป็นไอ ทำให้เกิดคมตัดแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะใช้สำหรับการใช้งานด้านการผลิตทางอุตสาหกรรม แต่ปัจจุบันมีการใช้โดยโรงเรียน ธุรกิจขนาดเล็ก สถาปัตยกรรม และผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกการตัดด้วยเลเซอร์ทำงานโดยกำหนดเอาต์พุตของเลเซอร์กำลังสูงโดยปกติผ่านเลนส์ออปติกเลเซอร์และ CNC (การควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์) ใช้เพื่อกำหนดทิศทางลำแสงเลเซอร์ไปยังวัสดุเลเซอร์เชิงพาณิชย์สำหรับการตัดวัสดุใช้ระบบควบคุมการเคลื่อนไหวเพื่อทำตาม CNC หรือรหัส G ของรูปแบบที่จะตัดลงบนวัสดุลำแสงเลเซอร์ที่โฟกัสจะพุ่งไปที่วัสดุ ซึ่งจะหลอม เผาไหม้ ระเหยกลายเป็นไอ หรือถูกพ่นออกไปโดยไอพ่นของก๊าซ[1] ทำให้ขอบมีผิวสำเร็จคุณภาพสูง

ประวัติศาสตร์
ในปีพ.ศ. 2508 เครื่องตัดเลเซอร์สำหรับการผลิตเครื่องแรกถูกใช้เพื่อเจาะรูในไดมอนด์ไดมอนด์เครื่องนี้ผลิตโดย Western Electric Engineering Research Center[3]ในปีพ.ศ. 2510 บริษัทอังกฤษเป็นผู้บุกเบิกการตัดด้วยออกซิเจนโดยใช้เลเซอร์ช่วยสำหรับโลหะ[4]ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้ในการผลิตเพื่อตัดไทเทเนียมสำหรับการใช้งานด้านอวกาศในขณะเดียวกัน เลเซอร์ CO2 ถูกดัดแปลงให้ตัดโลหะที่ไม่ใช่โลหะ เช่น สิ่งทอ เพราะในขณะนั้น เลเซอร์ CO2 นั้นไม่มีพลังเพียงพอที่จะเอาชนะการนำความร้อนของโลหะได้[5]

กระบวนการ

การตัดเหล็กด้วยเลเซอร์ในอุตสาหกรรมพร้อมคำแนะนำการตัดที่ตั้งโปรแกรมผ่านอินเทอร์เฟซ CNC
โดยทั่วไปลำแสงเลเซอร์จะถูกโฟกัสโดยใช้เลนส์คุณภาพสูงในพื้นที่ทำงานคุณภาพของลำแสงมีผลโดยตรงต่อขนาดจุดที่โฟกัสส่วนที่แคบที่สุดของลำแสงโฟกัสโดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.0125 นิ้ว (0.32 มม.)ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ ความกว้างของรอยตัดเล็กเพียง 0.004 นิ้ว (0.10 มม.) สามารถทำได้[6]เพื่อให้สามารถเริ่มตัดจากที่อื่นนอกเหนือจากขอบได้ การเจาะจะทำก่อนการตัดทุกครั้งการเจาะมักใช้ลำแสงเลเซอร์แบบพัลซิ่งกำลังสูง ซึ่งจะค่อยๆ ทำให้เกิดรูในวัสดุ โดยใช้เวลาประมาณ 5–15 วินาทีสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมหนา 0.5 นิ้ว (13 มม.) เป็นต้น

รังสีคู่ขนานของแสงที่เชื่อมโยงกันจากแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์มักจะตกอยู่ในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 0.06–0.08 นิ้ว (1.5–2.0 มม.)โดยปกติลำแสงนี้จะโฟกัสและปรับให้เข้มขึ้นด้วยเลนส์หรือกระจกจนถึงจุดเล็กๆ ประมาณ 0.001 นิ้ว (0.025 มม.) เพื่อสร้างลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อให้ได้ผิวสำเร็จที่ราบรื่นที่สุดในระหว่างการตัดเส้นขอบ ทิศทางของโพลาไรซ์ลำแสงจะต้องหมุนไปรอบ ๆ ขอบของชิ้นงานโค้งมนสำหรับการตัดแผ่นโลหะ โดยปกติทางยาวโฟกัสจะอยู่ที่ 1.5–3 นิ้ว (38–76 มม.)[7]

ข้อดีของการตัดด้วยเลเซอร์เหนือการตัดด้วยกลไก ได้แก่ จับชิ้นงานได้ง่ายขึ้นและการปนเปื้อนของชิ้นงานลดลง (เนื่องจากไม่มีคมตัดที่อาจเกิดการปนเปื้อนจากวัสดุหรือทำให้วัสดุปนเปื้อนได้)ความแม่นยำอาจดีกว่า เนื่องจากลำแสงเลเซอร์ไม่สึกหรอระหว่างกระบวนการนอกจากนี้ยังมีโอกาสที่วัสดุที่ถูกตัดจะบิดเบี้ยวน้อยลง เนื่องจากระบบเลเซอร์มีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเล็กน้อย[8]วัสดุบางอย่างนั้นยากมากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะตัดด้วยวิธีดั้งเดิม

การตัดด้วยเลเซอร์สำหรับโลหะมีข้อได้เปรียบเหนือการตัดด้วยพลาสม่าที่มีความแม่นยำมากกว่า[9] และใช้พลังงานน้อยลงในการตัดโลหะแผ่นอย่างไรก็ตาม เลเซอร์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ไม่สามารถตัดผ่านความหนาของโลหะที่มากกว่าพลาสมาได้เครื่องเลเซอร์รุ่นใหม่ที่ทำงานด้วยกำลังสูงกว่า (6000 วัตต์ ตรงกันข้ามกับพิกัด 1500 วัตต์ของเครื่องตัดเลเซอร์รุ่นก่อน) กำลังเข้าใกล้เครื่องพลาสม่าในความสามารถในการตัดผ่านวัสดุที่มีความหนา แต่ต้นทุนของเครื่องจักรดังกล่าวสูงกว่าพลาสม่ามาก เครื่องตัดที่สามารถตัดวัสดุหนาเช่นแผ่นเหล็กได้[10]

ประเภท

เครื่องตัดเลเซอร์ CO2 4000 วัตต์
เลเซอร์มีสามประเภทหลักที่ใช้ในการตัดด้วยเลเซอร์เลเซอร์ CO2 เหมาะสำหรับการตัด คว้าน และแกะสลักเลเซอร์นีโอไดเมียม (Nd) และนีโอไดเมียม อิตเทรียม-อะลูมิเนียม-โกเมน (Nd:YAG) มีลักษณะเหมือนกันและแตกต่างกันเฉพาะในการใช้งานเท่านั้นNd ใช้สำหรับคว้านและต้องใช้พลังงานสูงแต่ต้องทำซ้ำน้อยเลเซอร์ Nd:YAG ใช้ในที่ที่ต้องการพลังงานสูงมาก สำหรับการคว้านและการแกะสลักเลเซอร์ทั้ง CO2 และ Nd/Nd:YAG สามารถใช้ในการเชื่อมได้[11]

เลเซอร์ CO2 มัก "ถูกปั๊ม" โดยการส่งกระแสผ่านส่วนผสมของแก๊ส (DC-excited) หรือใช้พลังงานความถี่วิทยุ (RF-excited)วิธี RF นั้นใหม่กว่าและได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากการออกแบบ DC ต้องใช้อิเล็กโทรดภายในโพรง จึงอาจพบการพังทลายของอิเล็กโทรดและการชุบวัสดุอิเล็กโทรดบนเครื่องแก้วและเลนส์เนื่องจากเรโซเนเตอร์ RF มีอิเล็กโทรดภายนอก จึงไม่มีปัญหาดังกล่าวเลเซอร์ CO2 ใช้สำหรับการตัดวัสดุในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น ไททาเนียม สแตนเลส เหล็กอ่อน อะลูมิเนียม พลาสติก ไม้ ไม้วิศวกรรม ขี้ผึ้ง ผ้า และกระดาษเลเซอร์ YAG ใช้เป็นหลักในการตัดและเขียนโลหะและเซรามิก[12]

นอกจากแหล่งพลังงานแล้ว ประเภทของการไหลของก๊าซยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานอีกด้วยเลเซอร์ CO2 รุ่นต่างๆ ทั่วไป ได้แก่ การไหลตามแนวแกนที่รวดเร็ว การไหลตามแนวแกนที่ช้า การไหลตามขวาง และแบบแผ่นในเครื่องสะท้อนการไหลตามแนวแกนที่รวดเร็ว ส่วนผสมของคาร์บอนไดออกไซด์ ฮีเลียม และไนโตรเจนจะหมุนเวียนที่ความเร็วสูงด้วยกังหันหรือโบลเวอร์เลเซอร์ไหลตามขวางจะหมุนเวียนส่วนผสมของก๊าซด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า ซึ่งต้องใช้เครื่องเป่าลมที่ง่ายกว่าเครื่องสะท้อนเสียงแบบ Slab หรือ diffusion cooled มีแหล่งก๊าซสถิตที่ไม่ต้องใช้แรงดันหรือเครื่องแก้ว ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนกังหันและเครื่องแก้ว

เครื่องกำเนิดเลเซอร์และเลนส์ภายนอก (รวมถึงเลนส์โฟกัส) ต้องการการระบายความร้อนขึ้นอยู่กับขนาดและการกำหนดค่าของระบบ ความร้อนทิ้งอาจถูกถ่ายเทโดยน้ำหล่อเย็นหรือส่งไปยังอากาศโดยตรงน้ำเป็นสารหล่อเย็นที่ใช้กันทั่วไป มักจะหมุนเวียนผ่านเครื่องทำความเย็นหรือระบบถ่ายเทความร้อน

เลเซอร์ไมโครเจ็ทเป็นเลเซอร์นำวิถีแบบวอเตอร์เจ็ท ซึ่งลำแสงเลเซอร์แบบพัลซิ่งถูกรวมเข้ากับเจ็ทวอเตอร์แรงดันต่ำใช้สำหรับตัดด้วยเลเซอร์ในขณะที่ใช้วอเตอร์เจ็ทเพื่อนำทางลำแสงเลเซอร์ เช่นเดียวกับใยแก้วนำแสง ผ่านการสะท้อนภายในทั้งหมดข้อดีของสิ่งนี้คือน้ำยังขจัดเศษซากและทำให้วัสดุเย็นลงข้อดีเพิ่มเติมจากการตัดด้วยเลเซอร์แบบ "แห้ง" แบบเดิมๆ คือความเร็วในการหั่นสี่เหลี่ยมลูกเต๋าสูง ร่องคู่ขนาน และการตัดรอบทิศทาง[13]

ไฟเบอร์เลเซอร์เป็นเลเซอร์โซลิดสเตตประเภทหนึ่งที่เติบโตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมการตัดโลหะเทคโนโลยีไฟเบอร์ต่างจาก CO2 ตรงที่ใช้เทคโนโลยีการรับน้ำหนักที่เป็นของแข็ง ซึ่งต่างจากก๊าซหรือของเหลว“เลเซอร์เมล็ด” สร้างลำแสงเลเซอร์และขยายภายในใยแก้วด้วยความยาวคลื่นเพียง 1,064 นาโนเมตร ไฟเบอร์เลเซอร์ผลิตจุดที่มีขนาดเล็กมาก (เล็กกว่า CO2 ถึง 100 เท่าเมื่อเทียบกับ CO2) ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดวัสดุโลหะสะท้อนแสงนี่เป็นหนึ่งในข้อดีหลักของไฟเบอร์เมื่อเทียบกับ CO2[14]

ประโยชน์ของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์ ได้แก่ :-

เวลาดำเนินการอย่างรวดเร็ว
ลดการใช้พลังงานและค่าใช้จ่าย – เนื่องจากประสิทธิภาพที่มากขึ้น
ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพที่มากขึ้น – ไม่มีเลนส์ให้ปรับหรือจัดตำแหน่ง และไม่มีหลอดไฟให้เปลี่ยน
บำรุงรักษาน้อยที่สุด
ความสามารถในการประมวลผลวัสดุสะท้อนแสงสูง เช่น ทองแดงและทองเหลือง
ผลผลิตที่สูงขึ้น – ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ต่ำลงให้ผลตอบแทนจากการลงทุนของคุณมากขึ้น[15]

วิธีการ
มีหลายวิธีในการตัดโดยใช้เลเซอร์ โดยมีหลายประเภทที่ใช้ในการตัดวัสดุที่แตกต่างกันวิธีการบางอย่าง ได้แก่ การกลายเป็นไอ การหลอมและการเป่า การเป่าและการเผาหลอม การแตกร้าวจากความเครียดจากความร้อน การขีดเขียน การตัดเย็น และการตัดด้วยเลเซอร์ที่เสถียรในการเผาไหม้

การตัดไอระเหย
ในการทำให้กลายเป็นไอ การตัดลำแสงโฟกัสจะทำให้พื้นผิวของวัสดุร้อนถึงจุดวาบไฟ และสร้างรูกุญแจรูกุญแจนำไปสู่การเพิ่มการดูดซึมอย่างรวดเร็วทำให้รูลึกขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อรูลึกขึ้นและวัสดุเดือด ไอที่เกิดขึ้นจะกัดเซาะผนังที่หลอมละลายซึ่งพัดออกมาและขยายรูให้ใหญ่ขึ้นวัสดุที่ไม่หลอมละลาย เช่น ไม้ คาร์บอน และพลาสติกเทอร์โมเซ็ต มักจะถูกตัดด้วยวิธีนี้
ละลายแล้วเป่า
การตัดแบบหลอมละลายหรือแบบหลอมรวมใช้ก๊าซแรงดันสูงเพื่อเป่าวัสดุที่หลอมละลายออกจากพื้นที่ตัด ซึ่งช่วยลดความต้องการพลังงานได้อย่างมากขั้นแรก วัสดุจะถูกทำให้ร้อนจนถึงจุดหลอมเหลว จากนั้นเจ็ทแก๊สจะเป่าวัสดุที่หลอมเหลวออกจากขอบหลุมเพื่อหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของวัสดุอีกต่อไปวัสดุที่ตัดด้วยกระบวนการนี้มักเป็นโลหะ

การแตกร้าวจากความร้อน
วัสดุที่เปราะบางมีความไวต่อการแตกหักจากความร้อนเป็นพิเศษ ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่ใช้ประโยชน์จากการแตกร้าวจากความเค้นจากความร้อนลำแสงพุ่งไปที่พื้นผิวทำให้เกิดความร้อนเฉพาะที่และการขยายตัวทางความร้อนส่งผลให้เกิดรอยแตกที่สามารถนำทางได้โดยการเคลื่อนลำแสงรอยแตกสามารถเคลื่อนย้ายได้ตามลำดับ m/sมักใช้ในการตัดกระจก

การหั่นเต๋าแบบชิงทรัพย์ของเวเฟอร์ซิลิกอน
ข้อมูลเพิ่มเติม: Wafer dicing
การแยกไมโครอิเล็กทรอนิกส์ชิปที่เตรียมในการประดิษฐ์อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จากซิลิคอนเวเฟอร์อาจทำได้โดยกระบวนการที่เรียกว่า Stealth dicing ซึ่งทำงานด้วยเลเซอร์ Nd:YAG แบบพัลซิ่ง ซึ่งความยาวคลื่น (1064 นาโนเมตร) ถูกปรับให้เข้ากับอิเล็กทรอนิกส์ได้เป็นอย่างดี ช่องว่างแถบของซิลิกอน (1.11 eV หรือ 1117 nm)

การตัดปฏิกิริยา
เรียกอีกอย่างว่า "การตัดแก๊สด้วยเลเซอร์ที่เสถียรจากการเผาไหม้", "การตัดด้วยเปลวไฟ"การตัดแบบรีแอกทีฟเหมือนกับการตัดด้วยคบเพลิงออกซิเจน แต่มีลำแสงเลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟส่วนใหญ่ใช้สำหรับตัดเหล็กคาร์บอนที่มีความหนามากกว่า 1 มม.กระบวนการนี้สามารถใช้เพื่อตัดแผ่นเหล็กที่มีความหนามากโดยใช้กำลังแสงเลเซอร์เพียงเล็กน้อย

ความคลาดเคลื่อนและการตกแต่งพื้นผิว
เครื่องตัดเลเซอร์มีความแม่นยำในการวางตำแหน่ง 10 ไมโครเมตร และความสามารถในการทำซ้ำ 5 ไมโครเมตร[ต้องการอ้างอิง]

ความหยาบมาตรฐาน Rz เพิ่มขึ้นตามความหนาของแผ่น แต่ลดลงด้วยกำลังเลเซอร์และความเร็วตัดเมื่อตัดเหล็กคาร์บอนต่ำด้วยกำลังเลเซอร์ 800 W ความหยาบมาตรฐาน Rz คือ 10 µm สำหรับความหนาของแผ่น 1 มม. 20 µm สำหรับ 3 มม. และ 25 µm สำหรับ 6 มม.

{\displaystyle Rz={\frac {12.528\cdot S^{0.542}}{P^{0.528}\cdot V^{0.322}}}}{\displaystyle Rz={\frac {12.528\cdot S^{0.542} }}{P^{0.528}\cdot V^{0.322}}}}
โดยที่: {\displaystyle S=}S= ความหนาของแผ่นเหล็กเป็นมม.;{\displaystyle P=}P= กำลังเลเซอร์ในหน่วยกิโลวัตต์ (เครื่องตัดเลเซอร์รุ่นใหม่บางรุ่นมีกำลังเลเซอร์ 4 กิโลวัตต์);{\displaystyle V=}V= ความเร็วตัด หน่วยเป็นเมตรต่อนาที[16]

กระบวนการนี้สามารถรองรับความคลาดเคลื่อนที่ค่อนข้างใกล้เคียง ซึ่งมักจะอยู่ภายใน 0.001 นิ้ว (0.025 มม.)รูปทรงของชิ้นส่วนและความสมบูรณ์ทางกลของเครื่องจักรนั้นเกี่ยวข้องกับความสามารถด้านพิกัดความเผื่อผิวสำเร็จทั่วไปที่เกิดจากการตัดด้วยลำแสงเลเซอร์อาจมีขนาดตั้งแต่ 125 ถึง 250 ไมโครนิ้ว (0.003 มม. ถึง 0.006 มม.)[11]

การกำหนดค่าเครื่อง

เลเซอร์ออปติกการบินแบบพาเลทคู่

หัวเลเซอร์เลนส์บิน
เครื่องตัดเลเซอร์อุตสาหกรรมโดยทั่วไปมีรูปแบบที่แตกต่างกันสามแบบ: วัสดุเคลื่อนที่ ระบบไฮบริด และระบบออปติกแบบบินสิ่งเหล่านี้หมายถึงวิธีการเคลื่อนย้ายลำแสงเลเซอร์เหนือวัสดุที่จะตัดหรือแปรรูปสำหรับสิ่งเหล่านี้ แกนของการเคลื่อนไหวโดยทั่วไปถูกกำหนดให้เป็นแกน X และ Yหากสามารถควบคุมหัวตัดได้ จะกำหนดให้เป็นแกน Z

เลเซอร์สำหรับเคลื่อนย้ายวัสดุมีหัวตัดที่อยู่กับที่และเคลื่อนย้ายวัสดุที่อยู่ด้านล่างวิธีนี้ให้ระยะห่างคงที่จากเครื่องกำเนิดเลเซอร์ไปยังชิ้นงาน และเป็นจุดเดียวสำหรับการกำจัดของเสียที่ตัดออกต้องใช้เลนส์น้อยลง แต่ต้องการการเคลื่อนย้ายชิ้นงานเครื่องสไตล์นี้มีแนวโน้มที่จะมีเลนส์ส่งลำแสงน้อยที่สุด แต่ก็มีแนวโน้มที่จะช้าที่สุดเช่นกัน

เลเซอร์ไฮบริดมีตารางที่เคลื่อนที่ในแกนเดียว (โดยปกติคือแกน X) และเคลื่อนหัวไปตามแกนที่สั้นกว่า (Y)ส่งผลให้ความยาวเส้นทางการส่งลำแสงคงที่มากกว่าเครื่องออปติกแบบบินได้ และอาจอนุญาตให้ระบบส่งลำแสงที่ง่ายกว่าซึ่งอาจส่งผลให้การสูญเสียพลังงานในระบบส่งลดลงและกำลังการผลิตต่อวัตต์มากกว่าเครื่องออปติกแบบบินได้

เลเซอร์ออปติกแบบบินมีโต๊ะแบบอยู่กับที่และหัวตัด (พร้อมลำแสงเลเซอร์) ที่เคลื่อนที่เหนือชิ้นงานในขนาดแนวนอนทั้งสองหัวกัดแบบฟลายอิ้งออปติกช่วยให้ชิ้นงานอยู่กับที่ระหว่างการประมวลผล และมักไม่ต้องการการจับยึดวัสดุมวลเคลื่อนที่จะคงที่ ดังนั้นไดนามิกจึงไม่ได้รับผลกระทบจากขนาดที่แตกต่างกันของชิ้นงานเครื่อง Flying Optics เป็นเครื่องที่เร็วที่สุด ซึ่งเป็นประโยชน์เมื่อตัดชิ้นงานที่บางลง[17]

Flying optic machine ต้องใช้วิธีการบางอย่างในการพิจารณาความยาวลำแสงที่เปลี่ยนแปลงจากการตัดระยะใกล้ (ใกล้กับตัวสะท้อน) ไปจนถึงการตัดระยะที่ไกล (ไกลจากตัวสะท้อน)วิธีการทั่วไปในการควบคุมสิ่งนี้ ได้แก่ การโคลิเมชัน การปรับออปติก หรือการใช้แกนความยาวลำแสงคงที่

เครื่องห้าและหกแกนยังอนุญาตให้ตัดชิ้นงานที่ขึ้นรูปนอกจากนี้ยังมีวิธีการต่างๆ ในการปรับทิศทางลำแสงเลเซอร์ไปยังชิ้นงานที่มีรูปร่าง การรักษาระยะโฟกัสที่เหมาะสมและการขัดแย้งของหัวฉีด เป็นต้น

เต้นเป็นจังหวะ
เลเซอร์พัลซิ่งซึ่งให้พลังงานสูงระเบิดในระยะเวลาสั้น ๆ นั้นมีประสิทธิภาพมากในกระบวนการตัดด้วยเลเซอร์บางอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเจาะ หรือเมื่อต้องใช้รูขนาดเล็กมากหรือความเร็วตัดต่ำมาก เนื่องจากหากใช้ลำแสงเลเซอร์คงที่ ความร้อนสามารถถึงจุดหลอมละลายทั้งชิ้นที่ถูกตัด

เลเซอร์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่มีความสามารถในการพัลส์หรือตัด CW (คลื่นต่อเนื่อง) ภายใต้การควบคุมโปรแกรม NC (การควบคุมเชิงตัวเลข)

เลเซอร์พัลส์คู่ใช้ชุดพัลส์คู่เพื่อปรับปรุงอัตราการขจัดวัสดุและคุณภาพของรูโดยพื้นฐานแล้ว ชีพจรแรกจะดึงวัสดุออกจากพื้นผิว และจังหวะที่สองจะป้องกันไม่ให้สารดีดออกเกาะติดกับด้านข้างของรูหรือรอยตัด[18]