برش لیزر چگونه انجام می‌شود؟

تکنولوژی برش لیزری به عنوان یک فناوری پیشرو و صنعتی طی دو دهه اخیر، به صنعتگران در سراسر دنیا معرفی شده است. از زمان ترویج این روش تا امروز با توسعه و تولید دستگاه‌های پیشرفته‌ برش لیزری، اکنون می‌توان هر طرح یا تصویری را به راحتی و با کیفیت بالا برش داد.

فرایند برش لیزری با توجه به قدرت و دقت محاسباتی پیشرفته و همچنین تولید پرتو لیزری توسط یک دستگاه خودکار و قدرتمند و برنامه ریزی شده انجام می‌شود. بسیاری از صنایع تولیدی از دستگاه برش لیزر به عنوان ابزار و روش کاربردی به منظور برش‌کاری طرح‌های پیچیده و دقیق روی انواع متریال‌ها استفاده می‌کنند.

اگر قصد خرید دستگاه لیزر غیر فلزات و فلزات را دارید، لازم است نسبت به نحوه کارکرد، انواع و مزایا و همچنین کاربردهای گسترده این روش اطلاعات به دست بیاورید. پس با ما همراه باشید.

انواع دستگاه‌های برش لیزری

دستگاه‌های برش لیزری ابزارهای متنوعی هستند که برای برش و حکاکی طیف گسترده‌ای از مواد با دقت و سرعت بالا استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از دستگاه‌های برش لیزری وجود دارد که هر کدام برای کاربردها و مواد خاصی طراحی شده‌اند. در اینجا به انواع اصلی آنها اشاره می‌کنیم:

دستگاه برش لیزری 2CO

لیزرهای 2CO از مخلوط گازی که عمدتا شامل دی‌اکسید کربن، نیتروژن و هلیوم در تیوب شیشه‌ای لیزری است، استفاده می‌کنند. جریان الکتریکی گاز را تحریک می‌کند و پرتو لیزر با انرژی بالا تولید می‌شود.

• کاربردها

مواد: ایدئال برای برش و حکاکی غیر فلزات مانند چوب، اکریلیک، چرم، کاغذ، پارچه، پلاستیک و پلکسی.

صنایع: به طور گسترده در صنایع تابلوسازی، نساجی، بسته‌بندی و صنایع دستی استفاده می‌شود.

• مزایا

چند منظوره بودن: مؤثر بر روی طیف گسترده‌ای از مواد غیرفلزی.

کیفیت: برش‌های صاف و تمیز و حکاکی با کیفیت بالا ارائه می‌دهد.

هزینه: به طور کلی ارزان‌تر از انواع دیگر لیزرها است.

دستگاه برش لیزری فایبر

دستگاه برش لیزر فلزات با استفاده از سورس لیزری فایبر پرتوی لیزر را ایجاد کرده و سپس با استفاده از فیبرهای نوری، آن را به متریال مورد نظر هدایت می‌کند.

• کاربردها

مواد: بهترین گزینه برای برش فلزات از جمله فولاد، آلومینیوم، برنج و مس.

صنایع: به طور معمول در صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و ساخت فلزات استفاده می‌شود.

• مزایا

سرعت: سرعت برش بالا برای فلزات نازک و با ضخامت متوسط.

بهره‌وری: بهره‌وری انرژی بالا و نیاز به نگهداری کم.

دقت: عالی برای برش دقیق و جزئی فلزات.

مزایای برش لیزری

برش لیزری مزایای بسیاری دارد که آن را به روشی ترجیحی برای برش و حکاکی مواد در صنایع مختلف تبدیل کرده است. در اینجا به مزایای کلیدی آن اشاره می‌شود:

1. دقت و صحت

دقت بالا: برش لیزری برش‌های بسیار دقیقی با تلرانس‌های کوچک در حد چند میکرومتر ارائه می‌دهد. این سطح از دقت برای صنایعی که نیاز به طراحی‌های دقیق و جزئی دارند، مانند الکترونیک و دستگاه‌های پزشکی، ضروری است.

تکرارپذیری: دستگاه‌های برش لیزری می‌توانند به طور مداوم یک طراحی را با دقت بالا تکرار کنند و یکنواختی را در بین چندین قطعه تضمین کنند.

2. چند منظوره بودن

محدوده وسیعی از مواد: دستگاه‌های برش لیزری می‌توانند مواد مختلفی مانند فلزات (فولاد، آلومینیوم، برنج، آهن)، غیر فلزات (چوب، پلاستیک،پارچه، چرم، کاغذ) و ... را برش دهند. این چند منظوره بودن آنها را در صنایع مختلف مفید می‌سازد.

هندسه‌های پیچیده: آنها می‌توانند اشکال پیچیده و الگوهای جزئی را برش دهند که با روش‌های سنتی برش دشوار یا غیرممکن است.

3. سرعت و کارایی

برش سریع: برش لیزری معمولاً سریع‌تر از روش‌های برش سنتی است، به ویژه برای مواد نازک و طراحی‌های پیچیده.

کاهش زمان تنظیم: نیاز به ابزارهای کم و فرایندهای تنظیم سریع‌تر بهره‌وری را افزایش می‌دهد و آن را برای تولیدات کم و زیاد ایدئال می‌کند.

4. کیفیت بالا

لبه‌های صاف: برش لیزری لبه‌های تمیز و صافی ایجاد می‌کند که اغلب نیاز به فرایندهای تکمیلی اضافی مانند پلیسه‌گیری را از بین می‌برد.

حداقل ایجاد اعوجاج: اثر حرارتی متمرکز لیزر اعوجاج حرارتی را به حداقل می‌رساند و یکپارچگی ساختاری ماده را حفظ می‌کند.

5. اتوماسیون و کنترل

پنل کنترل: دستگاه‌های برش لیزری اغلب با یک پنل کنترل با کاربری بسیار آسان و یکپارچه کنترل می‌شوند و فرایندهای برش خودکار و کاملاً کنترل شده را امکان‌پذیر می‌سازند. این امر دقت، تکرارپذیری و کارایی را افزایش می‌دهد.

سفارشی‌سازی: فایل‌های طراحی دیجیتال (مانند فایل‌های CAD) به راحتی قابل بارگذاری و اصلاح هستند و امکان تغییرات سریع و سفارشی‌سازی را بدون نیاز به ابزارهای فیزیکی فراهم می‌کنند.

6. کارایی مواد

ضایعات کم: دقت برش لیزری ضایعات مواد را کاهش می‌دهد؛ زیرا برش‌ها بسیار دقیق هستند و ضایعات باقیمانده کمتری وجود دارد.

نستینگ: نرم‌افزارهای پیشرفته می‌توانند چیدمان قطعات بر روی ورق ماده را بهینه کنند (نستینگ) و ضایعات را کاهش دهند و استفاده از مواد را به حداکثر برسانند.

7. فرآیند بدون تماس

بدون تماس فیزیکی: ماهیت بدون تماس برش لیزری به این معناست که هیچ فرسایش ابزاری یا نیروی مکانیکی به ماده اعمال نمی‌شود و خطر آسیب، تغییر شکل یا آلودگی کاهش می‌یابد.

نگهداری کم: از آنجا که هیچ ابزاری وجود ندارد که به صورت فیزیکی با ماده تماس بگیرد، نیاز به نگهداری در مقایسه با ابزارهای برش سنتی به طور کلی کمتر است.

8. ایمنی

سیستم‌های محصور: بسیاری از دستگاه‌های برش لیزری با سیستم‌های محصور ارائه می‌شوند که از اپراتورها در برابر پرتو لیزر محافظت می‌کنند و دود و زباله‌ها را در خود نگه می‌دارند و ایمنی محل کار را افزایش می‌دهند.

محیط کار تمیزتر: ماهیت دقیق و کنترل شده برش لیزری تولید گرد و غبار و زباله کمتر را ممکن می‌سازد و به محیط کار تمیزتر کمک می‌کند.

9. بهره‌وری انرژی

مصرف انرژی کمتر: دستگاه‌های برش لیزری مدرن، به ویژه لیزرهای فایبر، در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر بهره‌وری انرژی بیشتری دارند و منجر به کاهش هزینه‌های عملیاتی و کاهش اثرات زیست‌محیطی می‌شوند.

معایب برش لیزری

1. هزینه اولیه بالا

تجهیزات گران‌قیمت: دستگاه‌های برش لیزری، به ویژه دستگاه‌های با قدرت بالا مانند لیزرهای فایبر، هزینه اولیه بالایی دارند. این هزینه شامل قیمت خود دستگاه، نرم‌افزارهای مورد نیاز و تجهیزات جانبی است.

هزینه‌های نگهداری: نگهداری منظم، تعویض قطعات (مانند لنز و آینه) و تعمیرات احتمالی می‌تواند هزینه‌های کلی را افزایش دهد.

2. محدودیت‌های مواد

مواد بازتابنده: برش مواد بازتابنده، مانند مس، می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. این مواد می‌توانند پرتو لیزر را بازتاب دهند که ممکن است به دستگاه آسیب برساند یا کارایی برش را کاهش دهد.

محدودیت‌های ضخامت: در حالی که برش لیزری برای برش مواد نازک تا متوسط عالی است، ممکن است در مواجهه با مواد بسیار ضخیم دچار مشکل شود که می‌تواند کیفیت برش را کاهش دهد و زمان پردازش را افزایش دهد.

3. سرعت برش پایین برای برخی مواد

در حالی که برش لیزری به طور کلی سریع است، ممکن است در برش برخی مواد، به ویژه فلزات ضخیم، کندتر باشد. در برخی موارد، روش‌های برش دیگر مانند واترجت یا پلاسما ممکن است سریع‌تر و کارآمدتر باشند.

4. محدودیت در اندازه برش

دستگاه‌های برش لیزری دارای اندازه بستر برش محدودی هستند که حداکثر اندازه قطعه کاری که می‌تواند پردازش شود را محدود می‌کند. برای قطعات بسیار بزرگ، ممکن است روش‌های برش جایگزین مورد نیاز باشد.

5. نیاز به تخصص فنی

اپراتورهای ماهر: کار با دستگاه برش لیزری نیاز به تخصص فنی و آموزش دارد. این شامل درک نرم‌افزار دستگاه، تنظیم پارامترهای صحیح و انجام نگهداری است.

زمان برنامه‌ریزی: آماده‌سازی فایل‌های طراحی دیجیتال و تنظیم دستگاه می‌تواند زمان‌بر باشد، به ویژه برای طراحی‌های پیچیده.