برش لیزری بیش از دو دهه است که به عنوان یک فناوری صنعتی و پیشرو معرفی و در مقیاس تجاری مورد استفاده قرار گرفته است. از زمان متداول شدن این فناوری تاکنون با توسعه بیشتر این روش و تولید دستگاههای پیشرفتهتر، اکنون میتوان هر طرح برش و الگویی را با برش لیزری انجام داد. فرآیند برش لیزر به قدرت و دقت محاسباتی پیشرفته و پرتوهای لیزر متکی است. این فرآیند با استفاده از دستگاهی قدرتمند و به صورت خودکار و از قبل برنامه ریزی شده میکند. بسیاری از صنایع از برش لیزر برای برشکاری طرحهای پیچیده و دقیق روی انواع مواد استفاده میکنند. اگر میخواهید از خدمات برش لیزری فلزات برای تولید محصولات مورد نظر خود استفاده کنید، باید نسبت به نحوه کارکرد، انواع و مزایای این روش اطلاعات خود را افزایش دهید.
برش لیزری چیست؟
دستگاههای برش لیزر عموماً از کنترل عددی کامپیوتری (CNC) و یا G-code برای هدایت پرتو بهره میبرد. به این صورت که اپراتور ابتدا طرح برش مورد نظر را از طریق مدل CAD یا برنامه ریزی عددی در یک برنامه کامپیوتری وارد میکند. بعد از اینکه طرح بارگذاری شد، کامپیوتر یا کنترلر دستگاه پرتو لیزر را طبق برنامه روی سطح مادهای که قصد برش آن را دارد، حرکت میدهد. سپس پرتو لیزر ماده خام را بصورت موضعی ذوب و تبخیر میکند و با حرکت روی سطح طرح مورد نظر را برشکاری مینماید.
مانند هر ماشین CNC، برش لیزری نیز با دقت بالا روی محورهای X،Y و Z حرکت میکند. اما دستگاه برش لیزری از پرتو نوری پرقدرت به جای ابزار براده برداری برای انجام برش استفاده میکند. معمولاً میتوان سرعت خروجی، طول و شدت پرتو لیزر را برحسب نوع متریال زیر کار کنترل کرد. حتی این امکان وجود دارد از لنز یا آینههای مخصوص برای تمرکز بیشتر پرتو لیزر بهره برد.
نحوه کار دستگاه برش لیزری
برش لیزری نوعی فناوری ساخت و تولید دیجیتال است که از اطلاعات عددی دو و یا سه بعدی برای هدایت پرتو لیزر استفاده میکند. پرتو لیزر به طور کلی با استفاده از یک لنز با کیفیت بالا در ناحیه کار متمرکز می شود. کیفیت پرتو تأثیر مستقیمی بر اندازه نقطه متمرکز و دقت برش دارد. باریک ترین قسمت پرتو متمرکز معمولاً کمتر از 0.3 میلیمتر قطر دارد. بسته به ضخامت مواد، ایجاد عرض دهانه برش به اندازه 0.1 میلیمتر امکان پذیر است. برای اینکه بتوان برش را از جایی غیر از لبه کار شروع کرد، لازم است قبل از هر برش سوراخی روی کار ایجاد شود. سوراخ کردن معمولاً با یک پرتو لیزر پالسی پرقدرت انجام میگردد و برای مثال بر روی ورقی از فولاد ضد زنگ با ضخامت 12 میلی متر حدود 5 تا 15 ثانیه طول میکشد.
روش کار برش لیزری بسیار شبیه به زمانی است که شما یک ذره بین را جلوی نور خورشید میگیرید. با این کار نور در یک نقطه متمرکز میشود و اگر این نقطه روی سطحی قرار بگیرد باعث داغ شدن و حتی سوختن آن سطح خواهد شد. پرتوهای موازی و منسجم نور از منبع لیزر اغلب در محدوده بین 1.5-2.0 میلیمتر قطر قرار دارند. این پرتو معمولاً توسط یک عدسی یا یک آینه به نقطه بسیار کوچکی در حدود 0.025 میلیمتر متمرکز شده و تشدید میشود تا یک پرتو لیزر بسیار شدید ایجاد کند. برای برش ورق فلز، فاصله کانونی معمولاً 38 تا 76 میلیمتر است.
مزایای برش لیزری
از فواید استفاده از دستگاه برش لیزری برای تولید قطعات مختلف میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- انعطاف پذیری: برش لیزری برای هر بار برش جداگانه نیازی به تعویض ابزار ندارد. تنظیمات اولیه برای برش قطعات مختلف با هرگونه پیچیدگی به راحتی امکان پذیر است.
- دقت بالا: دقت یکی از مزایای اصلی برش لیزر در مقایسه با سایر روشهای برش حرارتی است. دقت بالا این فرصت را فراهم میکند تا قطعات دقیقاً به مانند طرح داخل کامپیوتر برشکاری شوند.
- سرعت بالا: برش لیزری بسیار سریعتر از روشهای برش مکانیکی سنتی است. به همین دلیل میتوان قطعات بیشتری را در زمان کمتر تولید کرد. این ویژگی به صرفه جویی در زمان و هزینهها منجر میشود.
- اتوماسیون: برش لیزر به نیروی انسانی کمی نیاز دارد زیرا دستگاه به صورت اتوماتیک کار میکند. اپراتور لازم نیست استادکار باشد ولی هنوز هم نقش زیادی در کیفیت نهایی کار دارد اما سرعت برش و نیاز کم به کار دستی باعث کاهش هزینهها نسبت به سایر روشهای دیگر میشود.
- برش بدون تماس: در برش لیزر فقط پرتو نور با مواد تماس پیدا میکند. بنابراین، هیچ تماس مکانیکی و اصطکاکی که بتواند ابزار را مستهلک کند وجود ندارد.
- تطبیق پذیری: برش لیزر برای طیف گستردهای از مواد اعم از انواع مختلف فلزات، ام دی اف، چوب، کاغذ، پلکسی گلاس و غیره کاربرد دارد. فقط مهم است برای ماده مورد نظر خود از دستگاه مناسب استفاده کنید.
