دستگاه برش لیزری چیست؟

دستگاه برش لیزری ، به طور عمومی از کنترل عددی کامپیوتری (CNC) یا G-code برای هدایت پرتو لیزر استفاده می‌ کند. در این روش، ابتدا اپراتور طرح برش مورد نظر را با استفاده از نرم‌ افزار CAD یا برنامه‌ ریزی عددی وارد می‌ کند. سپس پس از بارگذاری طرح، کامپیوتر یا کنترلر دستگاه پرتو لیزر را بر اساس برنامه مشخص، روی سطح ماده‌ ای که قرار است برش داده شود، حرکت می‌ دهد. در نهایت، پرتو لیزر با تابش بر روی سطح ماده، آن را موضعی ذوب و تبخیر کرده و عمل برش را انجام می‌ دهد.

مشابه دستگاه‌ های CNC دیگر، دستگاه برش لیزری با دقت بالا روی محور های X، Y و Z حرکت می‌ کند. با این اختلاف که در دستگاه برش لیزری از پرتو نوری با قدرت بالا به جای ابزار برش براده‌ برداری استفاده می‌ شود. به‌ طور معمول، سرعت خروجی، طول و شدت پرتو لیزر بر اساس نوع مواد زیر برش، قابل کنترل هستند. هم چنین، ممکن است از لنز ها یا آینه‌ های ویژه برای تمرکز بیشتر پرتو لیزر استفاده شود.

نحوه کار با دستگاه برش لیزری

برش لیزری یک فناوری ساخت و تولید دیجیتال است که از اطلاعات عددی دو و یا سه بعدی برای هدایت پرتو لیزر استفاده می‌ کند. در این فرآیند، پرتو لیزر با استفاده از یک لنز با کیفیت بالا در ناحیه کار متمرکز می‌ شود. کیفیت پرتو لیزر تأثیر مستقیمی بر اندازه نقطه متمرکز و دقت برش دارد. قسمت باریکتر پرتو متمرکز معمولاً دارای قطری کمتر از 0.3 میلی‌ متر است.

فروش دستگاه برش لیزری در شرق تهران

با توجه به ضخامت مواد، ایجاد عرض دهانه برش به اندازه 0.1 میلی‌ متر امکان پذیر است. برای اینکه بتوان برش را از محلی غیر از لبه کار آغاز کرد، لازم است قبل از هر برش، سوراخی روی کار ایجاد شود. سوراخ کردن معمولاً با استفاده از یک پرتو لیزر پالسی با قدرت انجام می‌ شود و برای مثال، بر روی ورقی از فولاد ضد زنگ با ضخامت 12 میلی‌ متر، حدود 5 تا 15 ثانیه طول می‌ کشد.

روش کار دستگاه برش لیزری بسیار شبیه به زمانی است که شما یک ذره‌ بین را در مقابل نور خورشید قرار می‌ دهید. در این حالت، نور در یک نقطه متمرکز متمرکز می‌ شود و اگر این نقطه روی یک سطح قرار گیرد، باعث گرم شدن و حتی سوختن آن سطح می‌ شود.

پرتو های موازی و همسان نور از منبع لیزر معمولاً دارای قطری بین 1.5 تا 2.0 میلی‌ متر هستند. این پرتو ها به طور معمول توسط یک عدسی یا یک آینه به یک نقطه بسیار کوچک در حدود 0.025 میلی‌ متر متمرکز می‌ شوند و تشدید می‌ شوند تا یک پرتو لیزر بسیار قوی ایجاد کنند. برای برش ورق استیل، فاصله کانونی معمولاً در بازه 38 تا 76 میلی‌ متر قرار دارد.

دستگاه برش لیزری

مزایای برش لیزری

استفاده از دستگاه برش لیزری برای تولید قطعات مختلف دارای فواید زیادی است. در زیر به برخی از این فواید اشاره می‌ شود:

انعطاف پذیری: برش لیزری نیازی به تعویض ابزار برای هر بار برش جداگانه ندارد. این فناوری به راحتی قابل تنظیم برای برش قطعات با هرگونه پیچیدگی است.

دقت بالا: دستگاه برش لیزری دارای دقت بسیار بالاست و در مقایسه با روش‌ های برش حرارتی دیگر عملکرد بهتری دارد. این دقت بالا امکان برش قطعات به شکل دقیق و مطابق با طرح موجود در کامپیوتر را فراهم می‌ کند.

سرعت بالا: برش لیزری نسبت به روش‌ های برش مکانیکی سنتی بسیار سریعتر عمل می‌ کند. این سرعت بالا امکان تولید تعداد بیشتری از قطعات را در زمان کمتر فراهم می‌ کند و در نتیجه منجر به صرفه‌ جویی در زمان و هزینه‌ ها می‌ شود.

اتوماسیون: برش لیزری کاربردی است که به نیروی انسانی کمی نیاز دارد. دستگاه به صورت اتوماتیک عمل می‌ کند و نیازی به استادکار حرفه‌ ای نیست. با این حال، اپراتور هم چنان نقش مهمی در کیفیت نهایی کار دارد، اما سرعت برش و کاهش نیاز به دستی کاری باعث کاهش هزینه‌ ها نسبت به روش‌ های دیگر می‌ شود.

برش بدون تماس: در دستگاه برش لیزری، پرتو نور تنها با ماده در تماس است و هیچ تماس مکانیکی و اصطکاکی که ممکن است ابزار را مصرف کند، وجود ندارد.

تطبیق پذیری: برش لیزری برای انواع مختلف مواد مانند فلزات، ام دی اف، چوب، کاغذ، پلکسی گلاس و غیره قابل استفاده است. تنها نکته مهم این است که برای هر ماده خاصی از دستگاه مناسب استفاده شود.

آیا دستگاه برش لیزری برای تمامی مواد قابل استفاده است؟

نه، برش لیزری برای تمامی مواد قابل استفاده نیست. عملکرد و کارایی برش لیزری بستگی به خواص و ویژگی‌ های ماده‌ ای که قرار است برش شود دارد. برخی از مواد ممکن است برش لیزری با آن ها سازگار نباشد یا ممکن است به علت خاصیت‌ های خاص خود، مانند انتقال حرارت بالا در مواد فلزی، مناسب نباشد.

برش لیزری در اصل برای موادی با خاصیت‌ های اپتیکی استفاده می‌ شود. به طور کلی، موادی که قابلیت جذب و تفکیک پرتو های لیزری را دارند و یا قابلیت تابش و پراکندگی نور را ندارند، برای دستگاه برش لیزری مناسب هستند. موادی مانند فلزات، پلاستیک‌ ها، چوب، کاغذ، پارچه‌ها، پلکسی گلاس، سنگ‌ های طبیعی و مصنوعی و برخی مواد دیگر قابل برش با لیزر هستند.

به هر حال، قبل از استفاده از برش لیزری برای هر ماده، مهم است که تحقیقات لازم را انجام داده و دستگاه مناسب و پارامتر های صحیح را برای برش ماده مورد نظر استفاده کنید. هم چنین، ممکن است برای برخی مواد نیاز به روش‌ های برش دیگری مانند برش مکانیکی، آب‌ بری یا برش پلاسما باشد.

دستگاه برش لیزری

آیا دستگاه برش لیزری برای موادی مانند شیشه یا سرامیک مناسب است؟

برش لیزری برای موادی مانند شیشه و سرامیک قابل استفاده است، اما این فرآیند می‌تواند به چالش‌ های خاصی برخورد کند. در حالت کلی، شیشه و سرامیک دارای خواص نوری خاصی هستند که می‌ تواند تأثیری در عملکرد برش لیزری داشته باشد.

دستگاه برش لیزری در شیشه و سرامیک، عموماً با استفاده از لیزر های فمتو ثانیه یا لیزر های نانو ثانیه صورت می‌ گیرد. این لیزر ها قدرت و چگالی انرژی بالایی دارند که می‌ تواند منجر به برش دقیق و کنترل شده شیشه و سرامیک شود.

دستگاه برش لیزری فلزات سری نوین مدل LF-ST

با این حال، در برخی موارد، دستگاه برش لیزری در شیشه و سرامیک ممکن است موثر نباشد و یا به مشکلاتی برخورد کند. به طور معمول، شیشه‌ ها و سرامیک‌ هایی که دارای خواص اپتیکی خاصی هستند که می‌ تواند نور لیزری را جذب کند یا پراکنده کند، ممکن است در برش لیزری مناسب نباشند. هم چنین، حساسیت شیشه و سرامیک به تغییرات حرارتی بالا می‌ تواند باعث تشکیل تنش و ترک در فرآیند برش لیزری شود.

بنابراین، قبل از استفاده از برش لیزری برای شیشه و سرامیک، مهم است که تحقیقات لازم را انجام داده و دستگاه مناسب و پارامتر های صحیح را برای هر ماده خاص تنظیم کنید. هم چنین، ممکن است نیاز به فرآیند های پس‌ از برش مانند تقویت حرارتی برای کنترل تنش‌ ها و ترک‌ ها باشد.

معایب دستگاه برش لیزری

معایب برش لیزر عبارتند از:

نیاز به تخصص: استفاده از برش لیزری نیازمند حضور یک اپراتور متخصص است تا بتواند حداکثر استفاده را از قدرت و قابلیت‌ های دستگاه برش لیزری ببرد. تخصص اپراتور در نهایت تأثیر مستقیمی بر کیفیت محصول خواهد داشت. با این حال، نیازی به استادکار حرفه‌ای برشکاری نیست.

ضخامت فلز: برش لیزری برای برش صفحات بسیار ضخیم (بیش از 30 میلی‌متر) مناسب نیست و در مقایسه با روش‌ های دیگر برش حرارتی، عملکرد کمتری در این ضخامت‌ ها دارد.

هزینه‌ های اولیه: قیمت دستگاه برش لیزری CNC بسیار بالا است و این هزینه نسبت به دستگاه‌ های واترجت یا برش پلاسما بیش از دو برابر است. اگرچه هزینه‌ های عملیاتی در طولانی مدت می‌ تواند جبران شود، اما سرمایه‌ گذاری اولیه هنوز بسیار بالا است.

دودهای خطرناک: در روش برش حرارتی، مواد ذوب شده و انتشار گاز ها و دود های خطرناک را ایجاد می‌ کند. این مشکل به ویژه در برش پلاستیک قابل مشاهده است. بنابراین، یک سیستم تهویه مناسب برای ایجاد محیط کار ایمن الزامی است.

دستگاه برش لیزری

انواع دستگاه‌ برش لیزری

انواع مختلفی از دستگاه‌ های برش لیزری در جهان ساخته می‌ شوند. هر دستگاه مزایا و قابلیت‌ های مختص به خود را دارد که برای انواع مواد قابل استفاده می‌ باشند. برش دستگاه برش لیزری، فایبر و کریستال سه نوع اصلی برش لیزری هستند که در صنایع مختلف به کار گرفته می‌ شوند. در ادامه می‌ توانید اطلاعات بیشتری را در مورد این سه نوع اصلی دستگاه‌ های برش لیزری کسب کنید:

• دستگاه برش لیزری گازی

دستگاه‌ برش لیزری گازی، که به عنوان لیزر های دی اکسید کربن (CO2) نیز شناخته می‌ شود، از دی اکسید کربن به عنوان محیط لیزر فعال استفاده می‌ کند. این لیزر ها از لحاظ برش مواد ضخیم، مزیت مهمی دارد و لبه‌ هایی صاف‌ تر و دقیق‌ تر را ارائه می‌ دهد. به علت توان خروجی بالا و کارایی برش، دستگاه‌ های گازی برش لیزری، نوع محبوبی در بازار هست.

لیزر های CO2 با عبور جریان الکتریسیته از طریق لوله‌ای پر از مخلوطی از گازها، پرتو نور را تولید می‌کنند. این مخلوط گاز عمدتاً شامل دی اکسید کربن و گاز های بی اثر دیگر مانند هلیوم و نیتروژن است، که رایج‌ ترین انواع لیزر ها هستند (دستورالعملی برای گازهای کمکی برش لیزر). نوین تاک تبریز

برش‌ های لیزری CO2 توان خروجی تا 15 کیلو وات و راندمان تا 30% (بیشتر از بقیه دستگاه‌ها) تولید می‌ کنند. این دستگاه‌ ها برای برش‌ های ظریف با زوایای تند، به ویژه در ورق‌ های فلزی با ضخامت کمتر از 10 میلی‌ متر ایده آل هستند. از لیزر های گازی می‌ توان برای برش شیشه، چرم، چوب، اکریلیک، کاغذ و برخی پلاستیک‌ ها استفاده کرد.

• دستگاه برش لیزری کریستال

دستگاه‌ های برش لیزری کریستال از پرتو های ساخته شده از کریستال‌ هایی مانند آلومینیوم ایتریوم پوشش داده شده با نئودیمیم (Nd:YAG) و ایتریم ارتو وانادات پوشش داده شده با نئودیمیم (Nd:YVO) استفاده می‌ کنند. این دستگاه‌ ها برای برش مواد قوی و ضخیم مناسب هستند زیرا پرتو های آن ها شدت بالایی دارند.

معرفی دستگاه لیزر فلزات نوین تاک

این دستگاه‌ ها می‌توانند طیف گسترده‌ ای از مواد از جمله فلزات، شیشه، چوب و پلاستیک را برش دهند. نقطه ضعف اصلی این لیزرها قدرت بسیار بالای آن هاست که منجر به خرابی‌ های مکرر در قطعه کار می‌ شود. بنابراین، برای استفاده از این ماشین‌ های برش نیاز به مهارت و تخصص بیشتری است.

• دستگاه برش لیزری فایبر

برش لیزری فایبر یک فناوری نوین است که از مجموعه‌ ای از دیود ها برای ایجاد پرتو استفاده می‌ کند که از طریق یک کابل فیبر نوری متمرکز می‌ شود. دستگاه‌ برش لیزری فایبر امکان می‌ دهد فرآیند برش را به ویژه در مواد با ضخامت کمتر از 5 میلی‌ متر به شکلی سریع‌ تر و تمیزتر نسبت به برش لیزری CO2 انجام دهید. این دستگاه‌ ها هم چنین به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد، هزینه‌ های کمتری دارد و نسبت به لیزر های کریستالی عمر بیشتری دارد. برش‌ های لیزری فایبر قادرند فلزات و پلاستیک‌ ها را برش دهد.