یکی از روش‌های سریع، دقیق و کم هزینه برای برش مواد مختلف، بخصوص برش کاری فلزات، روش برش کاری لیزر است که برای روش‌های سنتی برش مکانیکی جایگزین مناسبی محسوب می‌شود. این روش یک روش مدرن و پیشرفته است که با استفاده از آن میتوان انواع مواد مختلف از جمله پلاستیک، فلزات، چوب، سنگ و… را با دقت و سرعت بالا برش داد. به همین دلیل برش کاری لیزری یکی از پرکاربردترین روش‌ها در صنایع مختلف محسوب می‌شود.
اگر می‌خواهید با فرایند برش کاری لیزری، ویژگی‌ها و کاربردهایش بیشتر آشنا شوید، مطالعه این مقاله را از دست ندهید.
برش لیزری چیست؟
لیزر یک پرتو متمرکز است که قابلیت متمرکز کردن یک انرژی زیاد روی یک منطقه بسیار کوچک را دارد. انرژی لیزر دمای بسیار بالایی را شامل شده که این دما باعث ذوب شدن قطعه مورد نظر می‌شود. برش کاری لیزر یک روش مدرن است که در آن از جریان نور لیزر برای برش مواد استفاد می‌شود. در طی فرایند برش لیزری، مواد مورد استفاده، به طور مداوم با ایجاد فرایندهایی مانند تبخیر، ذوب، فرسایش شیمیایی یا انتشار کنترل شده و برش انجام می‌شود. در طی فرایند برش لیزری در مواد، تنش‌های پسماند ایجاد نمی‌شوند و امکان برش مواد ظریف و شکننده به سادگی فراهم است.
برشکاری ورقهای فلزی، از جمله عملیاتی است که اهمیت بسیاری داشته و در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد است.این فرایند را میتوان با روش برش لیزری انجام داد؛ اما برای انتخاب روش لیزری برای برشکاری ورق فلزی باید به ضخامت، متریال و کاربرد موردنیاز فلز توجه کرد.
در طی فرایند برش لیزری، هر ماده‌ای برای برشکاری به مقدار خاصی انرژی نیاز دارد. به عنوان مثال، انرژی موردنیاز برای برش قطعات فولادی بسیار بیشتر از انرژی موردنیاز برای برش کاغذ است. برش کاری لیزری در مقایسه با اکثر روش‌های برشکاری بسیار مقرون به صرفه نیز می‌باشد.
فرایند برش لیزری
برش لیزر، همان برش اجسام و قطعات مختلف توسط انرژی لیزر است. این عملیات به صورت یک عملیات چند مرحله‌ای انجام می‌شود. به این‌صورت که تولید پرتوهای لیزر قوی روی سطوح مختلف انجام شده و این پرتوها میتوانند الگوها و طرح‌های متنوعی را روی قطعات و اشیاء ایجاد کنند.
در نتیجه، در فرایند برش لیزری برای تولید خروجی قوی برای سطح مورد نظر از اشعه لیزر استفاده می‌شود. در این‌صورت، قسمتی از سطح ماده ممکن است در نتیجه این برش، ذوب شده، سوخته شده و یا حتی تبخیر شود.
در حالت کلی، در فرایند برش لیزری مراحل زیر دنبال می‌شوند:
- در مرحله اول، فایل G-code مورد نیاز تولید می‌شود. به این معنا که دستگاه برش کاری لیزر غالبا از کنترل عددی کامپیوتر (CNC) و یا G-code برای هدایت پرتو استفاده می‌کنند. در طی این عملیات، اپراتور ابتدا طراح برش مورد نیاز را از طریق مدل CAD یا برنامه‌ریزی عددی در یک برنامه کامپیوتری وارد می‌کند.
G-code نوعی زبان برنامه نویسی است که در حوزه های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) و چاپ سه بعدی برای آموزش حرکت ماشین ابزار استفاده می شود . این در نرم افزار Computer Aided Manufacturing (CAM) نوشته شده است تا دستورالعمل های اتوماسیون را برای عملکردها و ابزارهای مختلف ماشین ارائه کند. G-code مخفف کد هندسی است.
- سپس تولید پرتو موردنیاز فرایند انجام می‌شود. برای انجام برشکاری لیزر، ایجاد پرتوهای لیزر بسیار اهمیت دارد و یکی از اصلی‌ترین مراحل کار می‌باشد. برای تولید پرتوها، موادی که قدرت تولید لیزر در یک محفظه محدود را دارند، تحریک می‌شوند. این تحریک غالبا توسط عملیات تخلیه الکتریکی یا نور تولید شده توسط لامپ انجام می‌شود. در برخی موارد نیز این پرتوها از طریق دایود تشکیل می‌شوند.
- پس از آن، پرتو لیزر ایجاد شده، از قسمت سر دستگاه لیزر برش کاری ، به لنز دستگاه منتقل می‌شود. این انتقال نیز از طریق تیوب‌های مخصوص و فیبرهای نوری انجام شده و برای انعکاس نیز از آینه استفاده می‌شود.
- پس از اینکه انرژی لیزر موردنیاز به سر دستگاه لیزر رسید، لنز دستگاه، پرتوها را در یک نقطه خاص متمرکز می‌کند. در واقع، انرژی پرتوها در یک نقطه خاص جمع آوری شده و قابلیت انجام حکاکی یا برش ماده مورد استفاده با ضخامت‌های مختلف فراهم می‌شود.
- در این مرحله، کامپیوتر یا کنترلر، دستگاه پرتو لیزر را روی سطح ماده‌ای که قرار است برش داده شود، حرکت می‌دهد.
- با حرکت دستگاه لیزر، ماده خام به صورت موضعی ذوب و تبخیر شده و طرح مورد نیاز برشکاری می‌شود.
- در نهایت، ممکن است که در محل برش، برخی از مواد به صورت تراشه پخش شوند. برای پاکسازی این ذرات نیز، مقداری گاز دارای فشار، توسط لیزر به قطعه تزریق شده که این کار باعث ایجاد یک سطح کاملا صاف و بدون نقاط ناخواسته می‌شود.
انواع دستگاه برش لیزری
دستگاههای برش لیزری، دستگاههای بسیار پیشرفته‌ای هستند که از انژی لیزر برای انجام عملیات برش کاری استفاده می‌کنند. استفاده از دستگاههای برش لیزر برای برش و حکاکی مواد مختلف از جمله فلزات، بسیار کاربرد دارد. فناوری مدرن و پیشرفته این دستگاه‌ها، فرایندهای برش و تولید قطعات را بهبود بخشیده است.
این دستگاه‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام از آنها دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود بوده و بسته به مواد مورد استفاده و کاربردهای مختلف، میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند.
انواع دستگاههای لیزر برای برشکاری عبارتند از:
- دستگاه برش لیزری CNC: دستگاه CNC بیشتر در برش و حکاکی فلزات کاربرد دارد. این دستگاه به یک کامپیوتر متصل است که با استفاده از آن، فرمان اجرای دقیق برش‌ها و حک‌های موردنیاز را به لیزر ارسال می‌کند.
- دستگاه برش لیزر گازی CO2: یکی از انواع پرطرفدار دستگاههای برش لیزر گازی نیز، دستگاه لیزر دی اکسید کربن (CO2) می‌باشد. طول موج استفاده شده در لیزر CO2، در محدوده امواج فروسرخ است و به همین دلیل قابل دیده شدن توسط چشم انسان نمی‌باشد.
پرتو لیزری که با استفاده از این گاز به دست می‌آید، قطر بسیار کمی دارد که در ابتدا از رزوناتو عبور کرده و سپس به آینه‌های مختلف تابیده می‌شود. با تابیده شدن این پرتو به آینه، نور منعکس شده و مانند یک عدسی، نور روی نقطه مورد نظر متمرکز می‌شود. نور متمرکز شده روی نقطه موردنظر، قدرت نفوذ بسیار بالایی دارد که به راحتی می‌تواند مواد با هر جنسی را برش داده یا روی آنها حکاکی ایجاد کند.
آینه‌هایی که در دستگاه برش لیزری گازی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از نوع منحنی هستند. به همین دلیل، پرتوی لیزر با دقت زیادی روی نقطه مورد نظر متمرکز شده و از پراکندگی‌های اشعه‌های لیزری نیز جلوگیری می‌شود. همچنین با متمرکز شدن پرتو لیزر در یک نقطه حرارت بالایی ایجاد شده که موجب برش ماده با لبهای صاف و دقیق خواهد شد. دستگاه برش لیزر گازی CO2، به دلیل توان خروجی و کاراریی بالایی که دارد به عنوان پرکاربردترین نوع برش لیزری شناخته می‌شود.
این دستگاه برای حکاکی برش اشیاء غیرفلزی نیز مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از پرتو CO2، روی موادی مانند چوب، چرم، پارچه و… حکاکی و برش‌هایی با دقت بالا انجام می‌دهد. همچنین این دستگاه نیاز به تماس مستقیم با ماده ندارد و به همین دلیل، دارای دقت بالا و کاملا بدون خطر است.
- دستگاه برش لیزر کریستال: این دستگاه‌ها از پرتوهایی که به وسیله کریستال‌هایی مانند Nd:YAG و Nd:YVO ساخته شده‌اند، استفاده می‌کنند. دستگاههای برش لیزر کریستال برای برش مواد قوی و ضخیم بسیار مناسب هستند اما استفاده از آنها نیاز به مهارت و تخصص بالایی دارد. با شدت بالای پرتوهای لیزر کریستال میتوان انواع مختلف مواد اعم از فلزات، چوب، پلاستیک و شیشه را برش داد.
- دستگاه برش لیزر فایبر: در این دستگاه‌ها برای ایجاد پرتو از دایودها استفاده می‌شود. دایور مورد نیاز نیز از طریق کابل فیبر نوری متمرکز خواهد شد. دستگاه برش لیزر فایبر بیشتر برای برش مواد با ضخامت کمتر از 5 میلی‌متر مورد استفاده قرار میگیرد که می‌تواند باعث ایجاد برش‌های دقیق و تمیزی شود. این دستگاه‌ها یکی از پیشرفته‌ترین دستگاههای موجود درصنعت برش و حکاکی فلزات میباشند که در دو مدل صنعتی و مارکینگ تولید می‌شوند.
دستگاههای مارکینگ فایبر برای برش و حکاکی روی اجسام فلزی و یا انواع مواد مختلف و دستگاههای صنعتی فایبر نیز برای برش دقیق فلزات و یا سایر مواد، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها دقت بالایی را شامل شده و سرعت بالایی نیز دارند. همچنین استفاده از آنها نیز باعث کاهش هزینه‌های تولید شده و عمر بیشتری نسبت به دستگاههای لیزر کریستال دارند.
انواع روش‌های برش لیزری
فرایند برش لیزری با روش‌های مختلفی انجام می‌شود؛ که عبارتند از:
برش لیزری گازی یا گاز برش:
در این روش از ترکیب گاز کربن دی اکسید و لیزر برای برش مواد استفاده می‌شود. فرایند این برش با استفاده از دستگاه لیزر گازی CO2 انجام شده که با استفاده از این دستگاه، لیزر ترکیب کربن دی اکسید را به صورت الکتریکی برانگیخته کرده و باعث ایجاد یک اشعه لیزری پایدار می‌شوند.
گرچه در برخی موارد این روش برای برش لیزر فلزات نیز مورد استفاده قرار میگیرد؛ اما غالبا برای برش غیر فلزات عملکرد بهتری دارد. از فرایند برش لیزری گازی در بیشتر صنایع و بخصوص صنایع پزشکی استفاده می‌شود.
طول موج مورد استفاده در این روش غالبا 10.6 میکرومتر است. همچنین در این روش میتوان از گاز نیتروژن استفاده کرد که برای برش فلزاتی مانند استیل و آلومینیوم بسیار کاربرد دارد. تنها نکته مورد توجه این است که نیتروژن مورد استفاده باید حتما نیتروژن خالص باشد؛ در غیر این‌صورت احتمال اکسید شدن فلزی مورد استفاده وجود دارد.
برش لیزری کریستالی:
در فرایند این برش لیزر فلزات، برای برش مواد از لیزرهای ساخته شده از پرتوهای Nd:YAG و Nd:YVO استفاده می‌شود. با استفاده از انرژی این پرتوها میتوان برش‌های لیزری بسیار قدرتمندی را انجام داد که هم برای برش فلزات و هم برش غیر فلزات مناسب هستند.
در این فرایند از دستگاههای برش لیزر کریستالی برای برشکاری استفاده می‌شود که لوازمی گران قیمت هستند و غالبا از دایودهای تلمبه‌ای گران ساخته شده‌اند. همچنین دستگاههای برش لیزری کریستالی نسبت به سایر دستگاههای برش لیزر، طول عمر کمتری دارند. در این‌صورت در طول زمان، استفاده از این دستگاه‌ها نیز هزینه بیشتری را شامل خواهد شد.
روش برش لیزری کریستالی، با داشتن یک طول موج 1.064 میکرومتری در کاربردهای مختلفی اعم از پزشکی، دندان پزشکی، صنایع نظامی و صنایع ساخت و تولید مورد استفاده قرار میگیرد و با استفاده از آن میتوان برش‌هایی با دقت بالا را ایجاد کرد.
برش لیزری فیبری:
طول موج این برش‌ها نیز به بزرگی 1.064 میکرومتر است که از موج‌های متوالی لیزرهای فیبری و لیزرهای فیبری پالسی به دست می‌آیند. اشعه لیزری تولید شده در این روش، توسط فایبرگلاس و دایودهای تلمبه‌ای تقویت شده و منجر به ایجاد یک اشعه قدرتمندتر و پایدارتر می‌شوند.
دستگاه مورد استفاده در این فرایند، دستگاه برش لیزری فایبر است که 100 برابر قوی‌تر از دستگاه لیزر گازی می‌باشد. این دستگاه قابلیت کار کردن در مدت زمان بیشتری را داشته و طول عمر بیشتری نیز نسبت به دو دستگاه قبل دارد. تعمیر و نگهداری دستگاه برش لیزری فایبر نیز آسان‌تر است و در صورت نیاز به تعویض قطعات و یا تعمیرات نیز، هزینه کمتری را شامل می‌شود.
تکنیک‌های مختلف مورد استفاده در فرایندهای برش لیزری
برای کار با لیزر در روش‌های مختلف برش لیزری تکنیک‌های متنوعی وجود دارد که منجر به ایجاد برش تمیزتر با دقت بالاتر می‌شوند. این تکنیک‌ها عبارتند از:
کنترل کردن اشعه لیزر: در استفاده از فرایندهای مختلف برش لیزر، بخصوص در زمان استفاده از لیزرهای فیبری، غالبا امکان کنترل کامل روی اشعه لیزر وجود دارد. در این‌صورت میتوان خروجی گرمای اشعه، شدت اشعه ایجاد شده روی ماده و مدت زمان استفاده از اشعه را کنترل کرد. با کنترل کردن اشعه لیزر، میتوان با اطمینان از عدم ایجاد آسیب در مواد مورد استفاده، روی محدوده وسیعی از مواد کار کرد.
نشانه گذاری لیزری: نشانه گذاری لیزر یا همان لیزر مارکینگ فرایندی است که برای انجام لیزر فیبری مورد استفاده قرار میگیرد. در این تکنیک لایه سطحی ماده مورد استفاده، برای ایجاد نشانه‌های مورد نیاز، ذوب می‌شود.
حکاکی لیزری: این تکنیک همانند نشانه گذاری لیزری است با این تفاوت که در حکاکی لیزری، نشانه حک شده روی مواد عمیق‌تر است و غالبا برای کاربردهایی که نیاز به ایجا طرح‌های عمیق دارند، مانند ایجاد بارکدها، مورد استفاده قرار میگیرد.
حفاری لیزری: این تکنیک لیزر نیز غالبا توسط لیزر فیبری قابل انجام است و با استفاده از آن میتوان حفره‌ها و دندانه‌هایی را در ماده مورد استفاده ایجاد کرد.
مواد مورد استفاده در برش لیزری
یکی از بهترین ویژگی‌های برشکاری لیزری، توانایی برش طیف وسیعی از مواد مختلف است. برخی از رایج‌ترین موادی که توسط فرایند برشکاری لیزری برش داده می‌شوند، عبارتند از:
- فلزات مختلف: امکان برش انواع فلزات اعم از فولادهای معمولی، فولادهای ضد زنگ و همچنین انواع فلزات غیر آهنی توسط فرایند برش کاری لیزری وجود دارد. در این روش، امکان برش فلزاتی مانند آلومینیوم و برنج که منجر به منعکس شدن نور و اشعه لیزر می‌شوند کمی مشکل است. اما غالبا از دستگاه فایبر میتوان برای برش کاری لیزری این فلزات نیز استفاده کرد.
ضخامت فلزات مورد استفاده در این روش، کاملا به توان دستگاه لیزر و مهارت اپراتور بستگی دارد. اما در حالت کلی، با فناوری برشکاری فلزی میتوان فلزات تا ضخامت 30 میلی‌متر را برش داد.
- چوب: انواع مختلف چوب اعم از چوب معمولی، تخته‌های سه‌ال و MDF قابل برش توسط فرایند برش کاری لیزری میباشند. توجه به مواد روغنی، رنگ و انواع چسب و رزین داخل چوب نیز برای برش آن اهمیت دارد. همچنین رعایت نکات موردنیاز حین برش کاری لیزری چوب نیز دارای اهمیت است؛ زیرا امکان اشتعال آنها حین کار وجود دارد.
- کاغذ: امکان برش انواع کاغذ با فناوری برش کاری لیزری وجود دارد. از جمله کاربردهای این فرایند در برشکاری کاغذ میتوان به تولید طرح‌های مختلف اعم از انواع دعوتنامه‌ها اشاره کرد.
- پالستیک‌ها: از انواع پالستیک‌های قابل برش توسط فرایند برش کاری لیزری میتوان به اکریلیک‌ها، PMMAها و Luciteها اشاره کرد که غالبا بعد از برشکاری لیزری لبهای بسیار صاف و صیقلی خواهند داشت.
همچنین نوعی از پالستیک به نام POM وجود دارد که توسط لیزر به خوبی قابل برش دادن است و با استفاده از آن در فرایند برش کاری لیزری میتوان انواع چرخ‌دنده‌ها، ابزار پزشکی، بسته‌بندی‌های مواد غذایی و کشویی‌ها را تولید کرد.
کاربرد برش لیزری
فرایند برش کاری لیزری، به دلیل داشتن سرعت و دقت بالا که منجر به افزایش تعداد برش فلزات، افزایش راندمان و سودآوری می‌شود، به عنوان یکی از روش‌های پرکاربرد برای برش فلزات در صنایع مختلف شناخته می‌شود. از جمله مهم‌ترین صنایع پرکاربرد برش کاری لیزری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنایع برش کاری: در این صنایع که به عنوان کاربرد اصلی برش لیزری شناخته می‌شوند، میتوان انواع مختلفی از فلزات و آلیاژهای مختلف را با دقت و سرعت بالا برش داد.
- صنایع مونتاژ و جوشکاری سازه‌های فلزی: با استفاده از دستگاههای برش کاری لیزری میتوان اجزای مختلف سازه‌های متنوع را با دقت بالا و بدون ایجاد آلاینده‌های مخرب به یکدیگر متصل کرده و سازه‌های فلزی با کیفیتی را تولید کرد.
- صنایع تبلیغاتی: با استفاده از فرایندهای برش کاری لیزری میتوان هدایا و تابلوهای تبلیغاتی با طرح‌های متنوع و با کیفیت بالا تولید کرد.
- صنایع ساختمانی: در این صنایع نیز برای ساخت عرشه‌های فولادی، نماها، پارتیشن‌ها و سایر اجزای ساختمانی غالبا از دستگاههای برش لیزر استفاده می‌شود.
- برای صنایع ساخت لوازم ورزشی، مبلمان‌سازی و سایر صنایع تولیدی، روش‌های برش کاری لیزر در برش لوله و پروفیل در این صنایع بسیار کاربرد دارند که میتوان با استفاده از آنها لوله‌ها و پروفیل‌های فلزی را به طور دقیق و با کیفیت بالا برش داده و از آنها برای تولید محصولات مختلف استفاده کرد.
- در ساخت قطعات ساختمانی و تزئینات معماری میتوان از برش کاری لیزری فلزی برای برش و حکاکی روی فلزات استفاده کرد.
- برش کاری لیزری در ساخت و برش مواد ساختمانی مانند چوب، MDF و سرامیک نیز کاربرد دارد.
سایر کاربردهای رایج برش کاری لیزری عبارتند از:
- برش فلزات مختلف برای تولید قطعات خودرو مانند قطعات کوچک و بدونه خودروها
- حکاکی لیزر روی قطعات خودرو برای افزودن برندهای تجاری و اطلاعات فنی
- برش و حکاکی روی مواد تبلیغاتی مانند استیکرها، بنرها و تابلوها
- حکاکی روی بسته‌بندی‌ها برای افزودن اطلاعات محصول یا برند
- استفاده در برش دقیق مدارهای الکترونیکی و قطعات میکروالکترونیک و حکاکی روی آنها
- ساخت قطعات مورد نیاز برای تبلیغات نمایشگاه‌ها و نمایشگرها
- تولید و حکاکی جواهرات با طرح‌های خاص و پیچیده
- برش و حکاکی چوب برای ساخت محصولات چوبی با طرح‌های متنوع
مزایا و معایب برش کاری لیزری
برش لیزری به عنوان یکی از پشرفته‌ترین و موثرترین روش‌ها برای برش مواد مختلف در صنایع متنوع شناخته می‌شود. این روش برشکاری مزایای زیادی را برای این صنایع به همراه دارد؛ که عبارتند از:
- مهم‌ترین مزیت برش کاری لیزری، سرعت بالای آن است که طی آن اکثر مراحل به صورت خودکار انجام شده و زمان لازم برای برش کاری به طور قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند. همچنین امکان افزایش سرعت در این روش، از طریق لیزرهای چند هد یا لیزرهای چندگانه به طور همزمان، فراهم است.
- روش‌های برش لیزری، غالبا برای برش فلزات، نسبت به روش‌های برش کاری پلاسما و برشکاری هوا برش برش دقیق‌تر عمل می‌کنند و با ایجاد حرارت کمتر در قطعات منجر به کاهش ضایعات و افزایش کیفیت قطعات تولیدی می‌شوند.
- نگهداری قطعات فلزی در این روش برش کاری، راحت‌تر از برش کاری‌های مکانیکی انجام می‌شود و با این کار، تغییرات و پرداخت‌های بعدی روی قطعات نیز آسان‌تر انجام خواهد شد.
- فرایند برش لیزری قابلیت تطبیق‌پذیری دارد؛ به این معنا که با استفاده از آن میتوان روی فلزات مختلف طرح‌های پیچیده‌ای را حک کرد. در واقع، این روش برای برش قطعات پیچیده و طراحی‌های خاص یکی از بهترین روش‌های برش کاری محسوب می‌شود و با استفاده از آن میتوان لبه‌ها و منحنی‌های صاف، تیز و تمیز ایجاد کرد.
- در این روش، نیاز به استفاده از مجموعه ابزارهای مختلف وجود ندارد؛ زیرا با استفاده از دستگاه لیزر به تنهایی میتوان اشکال مختلف را برش داد. در برش کاری لیزری، برش از طرق خطوط جداگانه انجام نمی‌شود و تنها شامل یک خط روان است که این خط می‌تواند براساس طرح مورد نیاز چرخانده و پیچ داده شود.
- نسبت به روش‌های سنتی، انجام برش کاری لیزری به انرژی کمتری نیاز دارد و این موضوع باعث می‌شود که برش کاری لیزری از لحاظ اقتصادی و محیط زیستی نیز هزینه کمتری داشته باشد.
- در برش کاری لیزری، پهنای برش غالبا بین 0.1 تا 1 میلی‌متر است و بسیار باریک و ظریف می‌باشد.
- امکان کنترل دستگاه لیزر به راحتی وجود دارد و به سادگی میتوان عملیات برش را به عنوان مثال از محصولی با جنس فولاد به محصولی از جنس دیگر تغییر داد.
- فرایند برش لیزری، فرایندی بدون تماس است که با استفاده از آن قطعه کار زیر پرتو موقعیت‌دهی شده و نیازی به نگهداری قطعات فلزی وجود ندارد.
- به دلیل باریکی عرض شیار و عدم وجود نیروهای مکانیکی روی ورق تحت برش و همچنین به دلیل نزدیک بودن طراحی و چیدن قطعات تولیدی روی ورق، غالبا دور ریز مواد در این این روش بسیار کم می‌باشد.
- قابلیت برش انواع مواد در این روش وجود دارد و با استفاده از آن میتوان انواع مختلف مواد اعم از فلزات، چوب، آلومینیوم، پلاستیک، مس و… را برش کاری کرد.
- در برش لیزری، برخلاف روش‌های سنتی مانند قالب‌سازی و پرسکاری، غالبا نیازی به ماشین کاری مجدد پس از برش لیزر وجود ندارد.
- اشعه لیزر توسط دستگاه برش کاری لیزری و به صورت کانونی به قطعه تابیده می‌شود؛ در این‌صورت قطعات قبل و بعد از برش تغییر دمای نامحسوسی دارند که منجر به تغییر خواص مکانیکی و فیزیکی متریال مورد استفاده نمی‌شود.
- در برش لیزری فلزات، روی قطعه مورد استفاده، هیچ فشار فیزیکی اعمال نشده که در نتیجه آن، قطعات بدون له‌شدگی ایجاد خواهند شد.
در کنار تمامی این مزایا، برش کاری لیزری یک‌سری معایب را نیز شامل می‌شود؛ که عبارتند از:
- استفاده از این روش، نیاز به تجهیزات گران‌قیمت دارد و همچنین نگهداری از دستگاههای آن نیز غالبا پر هزینه است که ممکن است برای بسیاری از کارخانه‌ها و کارگاه‌ها مقرون به صرفه نباشد.
- در برش کاری لیزری، امکان تولید دود سمی و انتشار گازها و دودهای خطرناک وجود دارد و غالبا نیاز به استفاده از تهویه مناسب در این روش می‌باشد.
- استفاده صحیح از لیزر در این روش بسیار اهمیت داشته و نیاز به نگهداری و مراقبت دقیق از دستگاه وجود دارد.
- استفاده از دستگاههای لیزر نیاز به تخصص و مهارت دارد تا با استفاده از آنها بتوان یک محصول با کیفیت را تولید کرد.
- از این روش نمی‌توان برای برش صفحات بسیار ضخیم، غالبا صفحات دارای ضخامت بیشتر از 30 میلی‌متر استفاده کرد.
- در برش کاری لیزری خطر سوختگی جدی وجود داشته و ممکن است اپراتور در صورت تماس با لیزر آسیب ببیند.
سوالات متداول
کاربردهای برش لیزری غیر از برش فلزات چیست؟
دستگاه برش لیزری یک ابزار کارآمد و مفید است که در اغلب صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. از این دستگاه میتوان برای برش لیزری پارچه، برش چوب، برش چرم، برش کاغذ و مقوا، برش نمد، برش سنگ، برش موکت و کف پوش و حتی برش پلکسی استفاده کرد.
چه عواملی روی کیفیت برش کاری ورق با لیزر تاثیرگذار هستند؟
برای برش دقیق و اصولی قطعات از جمله ورقهای فولادی با استفاده از دستگاههای برش لیزری، عوامل مختلفی تاثیرگذار میباشند. از جمله این عوامل موثر میتوان به سرعت، گاز محافظ و فشار، لنزهای مورد استفاده، هندسه قطعه، فاصله نازل برش، توان برش، طول موج، توزیع پرتو، کیفیت پرتو، ضخامت مورد استفاده، نقطه ذوب، خواص حرارتی ماده، ضریب جذب پرتو و کیفیت سطح ورقها اشاره کرد.
چه عواملی روی قیمت برش لیزری تاثیرگذار میباشند؟
از جمله عوامل موثر روی قیمت برش لیزری میتوان به موارد مورد استفاده، زمان برش، پیچیدگی طرح، ابعاد قطعه مورد نیاز و شرایط محیطی اشاره کرد. هر کدام از این عوامل میتوانند قیمت نهایی برش لیزری را به طور کامل تغییر دهند.
همچنین ممکن است برخی شرکتها بر اساس سرعت برش، قیمت متفاوتتری ارائه دهند؛ به این معنا که هرچه فرایند برش لیزری با سرعت بیشتری انجام شود، قیمت بالاتری نیز پرداخت خواهد شد. گرچه این روش قیمت گذاری غالبا نتیجه نادرستی دارد؛ زیرا عوامل دیگری مانند کیفیت و دقت برش نیز روی قیمت نهایی تاثیرگذار هستند.
جمع بندی
لیزر یک نور متمرکز است که با استفاده از انرژی بالا، روی یک منطقه بسیار کوچک تمرکز می‌کند. در برش کاری لیزری از دستگاهی استفاده می‌شود که این دستگاه با پرتو لیزر کار می‌کند. در این‌صورت، دمای بالای اشعه لیزر در دستگاه، باعث ایجاد حرارت کمی در قسمت مورد نظر شده و قطعه برش داده می‌شود.
با استفاده از اشعه لیزر، امکان برش مواد مختلف وجود ندارد و غالبا از این روش، برای برش قطعات تا ضخامت حداقل 30 میلی‌متر استفاده می‌شود. روی کیفیت برش کاری لیزر نیز عوامل مختلفی تاثیرگذار هستند و میتوانند کیفیت نهایی قطعه را افزایش دهند. به طور کلی، استفاده از روش برش کاری لیزری مزایای زیادی را از جمله، سرعت، دقت و کارایی بالا شامل می‌شود اما در نهایت، انتخاب این روش برشکاری کاملا به آلیاژ مورد استفاده و ضخامت قطعه مورد نظر بستگی دارد.
فبرینو ارائه دهنده انواوع قطعات از ایده تا اجرا با بهترین کیفیت ها برای انواع پروژهای کوچک و بزرگ است. بزرگ ترین پلتفرم ابری برای ساخت اشتراکی قطعات که بهترین قیمت ها و بهترین کیفیت ها را ارائه می دهد با متخصصین ما تماس بگیرید و اطلاعات تکمیلی را دریافت نمایید.