برش لیزری یک فرایند برش CNC میباشد که در آن از لیزر پرقدرت برای برش مواد استفاده میشود. کاربرد برش لیزر در خودروسازی، پزشکی، لوازمخانگی، ابزار، جواهرات، هوافضا، طراحی داخلی، دکوراسیون و صنایع چوبی مورداستفاده قرار میگیرد.
کاربرد برش لیزر در خودروسازی
در صنعت رقابتی تولید خودرو، جای بسیار کمی برای خطا وجود دارد. کیفیت محصول و سرعتی که باید تکمیل شود در بالاترین حد تاریخی است. یکی از راههایی که خودروسازان میتوانند این کار را انجام دهند استفاده از برش لیزری میباشد.
برش لیزری یکی از بهترین راهها برای اطمینان از برش دقیق باکیفیت با لبههای تمیز و چرخه بسیار سریع است. شما میتوانید از فناوری برش لیزری نهتنها برای برش قطعات بلکه برای جوشکاری، روکشکاری، حکاکی و علامتگذاری استفاده کنید. برش لیزری آنقدر همهکاره میباشد که جای تعجب نیست که چرا به یک ابزار ضروری در تولید جهانی خودرو تبدیل شده است. کاربرد برش لیزر در خودروسازی به شرح زیر میباشد:
• برش لیزری میتواند برشهای تمیز و بینقصی را ایجاد کند که نیازی به آمادهسازی یا تکمیل لبه نداشته باشند.
• برش لیزری بسیار متنوع است، به این معنی که میتواند بسیاری از مواد و خطوط مختلف را برش دهد.
کاربرد برش لیزری در پزشکی
برش لیزری یک فناوری ایدهآل برای برشهایی تخصصی است که در ساخت ابزار و اجزای لوله پزشکی استفاده میشود. کاربرد برش لیزر در برش با لبههای تیز، خطوط و الگوهای درون لبهای در صنعت پزشکی میباشد. از ابزارهای جراحی مورداستفاده در برش گرفته تا سوزنهای حاوی نوکهای غیرمعمول، برش لیزری، دقت، کیفیت و سرعت بالاتری نسبت به برشهای معمولی ارائه میدهد.
لیزر، برای برشهای پزشکی ایدهآل است. زیرا لیزر را میتوان تا اندازه نقطههای خیلی کوچک استفاده کرد که فرایند برش بدون ابزار را با سرعت بالا و وضوحبالا ارائه میدهد. ازآنجاییکه ابزار برش لیزری متکی به لمس قطعه نیست، میتوان آن را برای ایجاد هر شکل یا فرمی جهت داد و برای ایجاد اشکال منحصربهفرد استفاده کرد.
کاربرد برش لیزر در لوازمخانگی
دستگاه برش لیزر در صنعت برق عمدتا برای ظاهر قطعات فلزی، مجموعه کامل قطعات الکتریکی و در پردازش استفاده میشود. امروزه بسیاری از کارخانههای لوازمخانگی این فناوری جدید را انتخاب میکنند تا کیفیت محصول را بهبود ببخشند، هزینه تولید و شدت کار را کاهش دهند. در محصولات الکتریکی، قطعات پردازش صفحات فلزی تقریبا بیش از 30 درصد از کل قطعات محصول را تشکیل میدهند. روشهای سنتی، برش گوشه، برش سوراخ و پیرایش نسبتا قدیمی است و مستقیما بر کیفیت محصول و هزینه تولید تاثیر میگذارد.
در کاربرد برش لیزر، تعداد زیادی ابزار و قالب برای اطمینان از کیفیت پردازش موردنیاز است. فنآوری برش لیزری در صنعت قطعه لوازمخانگی نهتنها میتواند به طور موثر مشکلات فوق را حل کند. بلکه در بهبود کیفیت، صرفهجویی هزینههای پردازش، کوتاهکردن چرخه تولید محصول، میتواند نقش و ارزش مهمی را ایفا کند.
کاربرد برش لیزری در ابزار
از بیل گرفته تا چکش، برش لیزری را میتوان برای ساخت اجزای ساخته شده از فولاد ضدزنگ یا نرم یا آلومینیوم استفاده کرد. ابزارها دقیقا برش خوردهاند و به دلیل برش لیزری، فلز در حین تولید لکهدار نمیشود.
کاربرد برش لیزر در جواهرات
حتی طرحهای ظریف و پیچیده جواهرات را میتوان با استفاده از لیزر برش داد. با جریانی به ضخامت 0.15 میلیمتر بر روی مواد نازک، برش طرحهای کوچک در ورقهای فلزی برای ایجاد آویز و گوشواره استفاده میشوند. اگرچه این کار فقط در سفارشهای انبوه با استفاده از ورقهای ارزشمند انجام میشود. لیزرهای کوچکتر برای این منظور مفیدتر به شمار میروند. زیرا برای برشهای کوچک بسیار مقرونبهصرفهتر هستند.
کاربرد برش لیزری در صنعت هوافضا
کاربرد برش لیزر نهتنها در تولید خود هواپیما تاثیرگذار است، بلکه فلزیابها، نوار نقالهها، چرخدستیها و ابزارهای مکانیکی با استفاده از برش لیزری ساخته میشوند. صنعت هوافضا بهخودیخود یکی از بزرگترین کاربردهای برش لیزری را تشکیل میدهد. کاربرد اصلی برش لیزری در صنعت هوافضا، برش قطعات میباشد. این ویژگی را میتوان بر روی برش لیزری تخت، برش لیزری سهبعدی و برش لیزری پنج محوره انجام داد. آلیاژ آلومینیوم رایجترین ماده مورداستفاده در هوافضا است. این ماده نیاز به یکبرش دهنده دقیق دارد که سایر روشهای برش نمیتوانند به آن دست یابند.
کاربرد برش لیزر در طراحی داخلی و دکوراسیون
طراحیهای داخلی برش لیزری در زیرساختهای مدرن و با دکوراسیون داخلی ساختمانها و فضاهای باز به طور زیادی محبوب شدهاند. معماران و شرکتهای طراحی داخلی از طیف وسیعی از مواد برای پوشش دیوارها، تقسیم فضاها، کاربردهای عایق صدا و برای اینکه ظاهری هنرمندانهتر به اتاقها و فضاها ارائه دهند، استفاده میکنند. چیزی که با طراحی هوشمند، انتخاب دقیق مواد و ماشینآلات میتوان انجام داد، نسبتا خارقالعاده است.
کاربرد برش لیزر در صنایع چوبی
هرزمان که لبههای تمیز و سرعت پردازش بالا نیاز باشد از لیزر برای نجاری استفاده میشود. کاربرد برش لیزر برای چوب عبارتاند از: هدایا، خاتمکاری، اسباببازی و ساخت مدل. با لیزر میتوانید تقریبا تمام انواع چوب طبیعی و چوبهای چندلایه را تا ضخامت 6 میلیمتر حکاکی و برش دهید. اغلب تخته سهلایه و امدیاف به دلیل سطح یکنواخت برای پردازش، از لیزر استفاده میشود.
مزایا استفاده از برش لیزری
برش لیزری مزایا زیادی نسبت به روشهای برش فلز دارد و دقت و قدرتی را ارائه میدهد که به کسبوکارها کمک میکند نتایجی در مقیاس بیسابقهای تولید کنند. بهعنوان یک زمینه دائما درحالتوسعه، برش لیزری تنها با رشد خود مزایا بیشتری را ارائه میدهد. جدیدترین فناوری به این معنی است که میتوانید بهترین کیفیت را با سرعت بالا و قیمت مقرونبهصرفه دریافت کنید. مزایا برش لیزری به شرح زیر است:
– مواد غیرآهنی را بهراحتی برش میدهد.
– ماشینآلات قابلاعتماد و سریع برای چرخش بیشمار.
– انرژی کمتری هنگام برش مصرف میکند: با استفاده از نیتروژن، اکسیژن، هوا.
– ضخیمترین فلزات، از جمله فولاد ملایم را برش میدهد.
– اشکال پیچیده را با جزئیات دقیق برش دهید.
– بدون سایش برای یک روکش لبه بیعیبونقص.
معایب استفاده از برش لیزری
کاربرد برش لیزر بسیار زیاد است، اما معایبی نیز دارد. این معایب عبارتاند از: • محدودیت در ضخامت مواد:
اکثر دستگاههای برش لیزری در محدوده کمتر از 6 کیلووات قرار دارند. عمق برش آنها در ضخامت فلز به 12 میلیمتر محدود میشود و این کار را فقط بهآرامی انجام میدهند (10 میلیمتر بر ثانیه). • گازها و دودهای مضر:
درحالیکه بسیاری از مواد (بهویژه فلزات) در فرایند برش گازهای مضر تولید نمیکنند، بسیاری از پلیمرها و برخی فلزات این کار را انجام میدهند. • مصرف انرژی بالا:
دستگاههای برش لیزر نسبت به سایر ابزارهای برش مصرف انرژی بالاتری دارند. • هزینههای اولیه:
هزینههای دستگاههای برش لیزری نسبتا بالا است.
جمعبندی
برش لیزری یک فرایند برش برای صنایع مختلف میباشد. استفاده از این برش مزایای خیلی زیادی نسبت به برشهای فلزی ارائه میدهد. هزینه استفاده از این برش نسبت به دستگاه برشهای دیگر نسبتا زیاد است.
دستگاههای برش لیزر فلزات به طور ویژه برای برش و پردازش مواد فلزی طراحی شدهاند. انواع دستگاه برش لیزر فلزات جزء اصلی ماشینآلات و تولید در سرتاسر جهان هستند. عمدتا این دستگاهها بر اساس نوع لیزر در سه دسته کریستالی، CO2 و فیبری قرار میگیرند. به منظور انتخاب بهترین دستگاه برای کار خود، باید کمی در مورد انواع لیزر این دستگاهها و فلزاتی که برش میدهند، بدانید. در ادامه این مطلب به شما انواع این دستگاهها را معرفی کردهایم.
نحوه کار انواع دستگاه برش لیزر فلزات
برش لیزری یک روش مبتنی بر حرارت است که در آن یک پرتو لیزر متمرکز یک منطقه از هدف را ذوب میکند. دستگاههای برش لیزری سطح قطعه کار را ذوب و در نهایت با استفاده از انرژی آزاد شده توسط آن، بقایای مانده را تبخیر میکنند. این تکنیک میتواند با هر نوع مادهای، اعم از فولاد، نیکل، تنگستن، آلومینیوم، برنج یا فلزات بازتابنده مانند طلا و نقره مقابله نماید.
انواع دستگاه برش لیزر فلزات کدام هستند؟
سه شکل مختلف لیزر برای برش فلزات در تولید صنعتی وجود دارد. هر برش لیزری دارای ویژگیهای منحصر به فردی است که آنها را از دیگری متمایز میکند. دستگاههای برش لیزر بر اساس انواع لیزرهای مورد استفاده متمایز هستند. در نتیجه نوع لیزر تعیینکننده نوع زیرلایه و ضخامت فلز است.
دستگاه برش لیزری CO2
دستگاههای برش لیزر CO2 از گاز CO2 به همراه مخلوطی از گازهای دیگر مانند هلیوم و نیتروژن تشکیل شدهاند. این نوع مخلوط گاز با تخلیه الکتریکی شارژ میشود و سپس پرتو لیزر را تولید میکند. طولموج این کاترها 10.6 میلیمتر است.
برش لیزر CO2 به دلیل کارایی و قیمت ارزانتر در بین انواع دستگاه برش لیزر فلزات رایجترین و مشهورترین است. این نوع دستگاهها به طور کلی میتوانند ورقهای نازک آلومینیوم و سایر فلزات را برش دهند. میتوان با افزایش محتوای اکسیژن، قدرت پرتو CO2 را افزایش داد، اما این کار در دست افراد بیتجربه یا با ماشینهایی که برای چنین پیشرفتهایی مناسب نیستند، میتواند خطرناک باشد.
به منظور برش فلز، این ماشینها باید حداقل توان 150 وات داشته باشند و از کمک اکسیژن استفاده کنند. عدم رعایت اقدامات احتیاطی در حین کار با این دستگاه میتواند باعث پارگی، کوری و سوختگی فوری شود. همچنین به دلیل گاز اکسیژن در این ماشین و برخورد نادرست با مخزن گاز، احتمال احتراق یا انفجار نیز وجود خواهد داشت.
دستگاه برش لیزری کریستال
برشهای لیزری کریستال پرتوهایی از ایتریم اورتو وانادات دوپ شده با نئودیمیم تولید میکنند. طولموج این برشها در مقایسه با برشهای لیزری CO2 کوچکتر است. بنابراین این نوع دستگاهها میتوانند مواد ضخیمتری را برش دهند.
برش لیزری کریستال به دو شکل وجود دارد: کریستالهای Nd:YAG (گارنت آلومینیوم ایتریوم دوپ شده با نئودیمیم) و کریستالهای Me:YVO (اورتووانادات ایتریم دوپ شده با نئودیمیم). هر دو دستگاه برش فوقالعاده با قدرت بالا هستند. با این حال این لیزرها بسیار گران بوده، اما تقریبا نیمی از طول عمر لیزرهای فیبر را خواهند داشت. یکی از ایرادات این کاترها فرسودگی سریع قطعات آنها به دلیل عملکرد با قدرت بالا است.
دستگاه برش لیزری فیبر
این نوع لیزر با استفاده از فیبرهای نوری خاص تقویت و بزرگنمایی میشود. نام رایجتر برشهای لیزری فیبر لیزر حالت جامد است.
از مزایای قابل توجه این برش لیزری میتوان به برش فلزات انعکاسی و رسانا، بازدهی سه برابر نسبت به برش لیزر CO2 و عدم وجود قطعات متحرک اشاره کرد. اگرچه برشهای لیزری فیبر بسیار شبیه به لیزرهای کریستال هستند، اما کارایی بیشتر و تعمیر و نگهداری کمتری دارند.
لیزرهای فیبر چندین برابر لیزرهای CO2 قدرتمندتر هستند. این بدان معناست که مانند لیزرهای CO2، میتوانند باعث سوختگی و کوری شوند. اما حتی قرارگرفتن در معرض غیرمستقیم لیزر نیز میتواند باعث آسیب شود. در حین کار با این دستگاهها باید حتما از تجهیزات ایمنی مناسب و از محفظههای لیزر مناسب استفاده کرد.
کاربرد انواع دستگاه برش لیزر فلزات
در صنعت فلزکاری، جایی که تولید صنعتی نقش اصلی را ایفا میکند، بسیاری از مواد فلزی، صرف نظر از سختی آنها، میتوانند بدون تغییر شکل بریده شوند. ضخامت فولاد صنعتی نزدیک به 20 میلیمتر اکنون با برشهای لیزری فلزی پیشرفته قابل برش میباشد.
البته برای مواد بسیار بازتابنده مانند طلا، نقره، مس و آلیاژهای آلومینیوم که رسانای خوبی برای گرما هستند، برش لیزر دشوار یا حتی غیرممکن است. برخی مواد برش سخت را میتوان با پرتو لیزر موج پالسی برش داد.
انواع دستگاه برش لیزر فلزات در پردازش ورق فلز، هوانوردی، هوا فضا، الکترونیک، لوازم الکتریکی، لوازم جانبی مترو، اتومبیل، ماشینآلات، کشتیها، تجهیزات متالورژی، آسانسور، لوازمخانگی، پردازش ابزار، دکوراسیون، تبلیغات، پردازش فلز و غیره کاربرد دارند.
از این دستگاهها عمدتا برای برش فولاد کربن، فولاد سیلیکون، فولاد ضدزنگ، آلیاژ آلومینیوم، آلیاژ تیتانیوم، ورق گالوانیزه، ورق روی آلومینیومی، مس و سایر مواد فلزی استفاده میشود.
مزایا انواع دستگاه برش لیزر فلزات
در زیر چهار مزیت اصلی برش فلزات با این دستگاهها آورده شده است.
• برش بادقت بالا
پرتو نور فلزات را بادقت بسیار بالا برش میدهد. دقت این دستگاهها برای ذوب و تبخیر مواد با بسیاری از روشهای برش قابل مقایسه نیست. برخی از ابزارهای برش قالب دارای سطوح تحمل حدود 1 تا 3 میلیمتر هستند، درحالیکه برشهای لیزری بادقت 0.003 میلیمتر برش میزنند.
• تطبیقپذیری فوقالعاده برش
عملیات برش لیزری بسیار انعطاف پذیر و همه کاره است. یک برش لیزری در یکزمان برای عملیات مختلف، مانند برشهای ساده، برشهای پیچیده با جزئیات زیاد، علامت گذاری، حفاری حتی حکاکی بهخوبی عمل میکند. بنابراین، سازندگان نیازی به تعویض ابزارها در طول فرآیند ندارند.
• مصرف برق کم
انواع دستگاه برش لیزر فلزات بر خلاف خیلی از ماشینهای دیگر نیازی به جابهجایی قسمتهای مختلف دستگاه ندارند. همین مزیت به آنها اجازه میدهد تا بدون مصرف انرژی بیش از حد، قطعات مواد را به طور موثر برش دهند.
• آسیب کم یا بدون آسیب
شاید فکر میکنید قرار گرفتن در معرض گرما با مواد در برش لیزری ممکن است باعث تاب برداشتن قطعات یا حتی آسیب کلی به آن شود. خب این نادرست است. قطعات تحت تاثیر حرارت در برش لیزری آسیب نمیبینند و هیچ تهدیدی برای تحمل ویژگیها یا اجزای سازنده پس از ساخت ایجاد نمیکنند.
معایب انواع دستگاه برش لیزر فلزات
برش لیزری فلزات علیرغم مزایای بیشمار کاستیهایی نیز دارد.
• نیاز به اپراتور متخصص
برای استفاده بهینه از برش لیزری، ممکن است نیاز به استخدام یک متخصص برای کار با دستگاه برای ساخت قطعه داشته باشید. بهعنوانمثال، متخصصی که به سرعت خطا یا تنظیم نامناسبی را که ممکن است بر فرایندهای تولید یا حتی یکپارچگی دستگاه تاثیر بگذارد، تشخیص دهد.
• محدودیت در ضخامت فلز
اگرچه برش لیزری میتواند با مجموعه گستردهای از مواد، از جمله فلزات، بهخوبی کار کند، توصیه میشود در هنگام برخورد با فلزات ضخیم از روشهای دیگر برش استفاده کنید. برشهای لیزری معمولی برای برش ورقهای آلومینیومی با حداکثر ضخامت 15 میلیمتر و فولاد 6 میلیمتر عالی هستند.
• سرمایه گذاری اولیه بالا
هزینه انواع دستگاه برش لیزر فلزات با کیفیت بالا زیاد است. یک برش لیزری معمولی دو برابر هزینه برش واترجت یا پلاسما قیمت دارد. برای شرکت در خدمات برش لیزر بهعنوان یک وسیله تجاری، باید سرمایه اولیه بالایی را متحمل شوید.
جمعبندی
امروزه، وقتی صحبت از برش فلز میشود، در واقع بیش از 100 نوع مختلف فلز وجود دارد که میتوان آنها را پردازش کرد. لیزرهای فیبر، CO2 و کریستالی از انواع دستگاه برش لیزر فلزات هستند. در بین این سه نوع لیزر کریستالی عمدتا برای برش فلزات ضخیم استفاده میشود و گرانتر است. این دستگاه در مقایسه با پردازش لیزر CO2 و فیبر، عمر مفید بسیار کمتری نیز خواهد داشت.
زمان، یکی از ارزشمندترین چیزها در دنیای امروز محسوب میشود. به خصوص در دنیای تجارت، مفهوم زمان به معنای هزینه است. اکنون به لطف فناوریهایی که جایگزین نیروی انسانی میشوند، صرفهجویی در زمان بسیار آسانتر شده است. فناوری لیزرکات یکی از این موارد است که در ادامه اطلاعات مفیدی در خصوص آن ارائه خواهیم کرد.
لیزرکات چیست؟
برش لیزری دستگاهی است که با کامپیوتر کنترل میشود و از پرتو لیزر برای برش یا حکاکی دقیق مواد استفاده میکند. یک لیزر اساسا فقط نور بسیار متمرکز و بسیار تقویت شده است. پرتو لیزر باعث سوختن، ذوب یا تبخیر شدن مواد به صورت موضعی میشود. نوع مادهای که لیزر میتواند برش دهد، به نوع لیزر و قدرت دستگاه بستگی دارد.
با برخورد پرتو لیزر به قطعه موردنظر، مواد تا دمای ذوب یا تبخیر خود گرم خواهند شد. تمام توان لیزر روی نقطهای متمرکز میشود که قطر آن معمولا کمتر از نیم میلی متر است. با دادن گرمای بیشتر به این نقطه، نسبت به جریان رسانایی، پرتو لیزر به طور کامل مواد را سوراخ میکند و فرآیند برش آغاز میشود.
در روشهای دیگر، ابزارهای بزرگ نیروی شدیدی را به ورق وارد میکنند. در حالی که پرتو لیزر، بدون تماس کار خود را انجام میدهد. به این ترتیب، نه ابزار فرسوده خواهد شد و نه قطعه کار تغییر شکل میدهد و آسیب میبیند.
انواع لیزرهای مورد استفاده در لیزرکات
وقتی صحبت از کاربردهای برش با لیزر میشود، به طور کلی میتوان سه نوع لیزر را نام برد. مورد اول، لیزرهای CO2 هستند که در آنها از CO2 مخلوط با سایر گازهای بی اثر، به عنوان محیط لیزر استفاده میکنند. انواع دیگر، لیزرهای فیبر حالت جامد و Nd:YAG هستند که در آنها از یک کریستال به عنوان محیط لیزر استفاده میشود. اصل عملکرد این لیزرهای مختلف، اساسا یکسان است.
کاربردهای رایج لیزرکات
امروزه این فناوری در صنایعی مانند الکترونیک، پزشکی، هوافضا، خودروسازی و نیمه هادیها، جایگاه خود را پیدا کرده است. یکی از رایجترین کاربردهای آن در برش فلزاتی مانند تنگستن، فولاد، آلومینیوم، برنج یا نیکل است. زیرا لیزرها، برشهای تمیز و پرداختهای صاف را ارائه میدهند. لیزر همچنین برای برش سرامیک، سیلیکون و سایر غیر فلزات نیز استفاده میشود.
برشهای لیزری از یک فناوری تولید همه کاره استفاده میکنند که در طیف وسیعی از کاربردها استفاده میشوند:
برش ورق فلز: برشهای لیزری به طور گستردهای برای برش ورقها و صفحات در طیف گستردهای از مواد از جمله فلزات، پلاستیکها و چوب استفاده میشوند.
حکاکی: برشهای لیزری را میتوان برای علامتگذاری تقریبا هر مادهای استفاده کرد. از این روش میتوان برای اضافه کردن شماره سریال به قطعات ساخته شده یا برای کاربردهای هنری مانند علامتگذاری چوب استفاده کرد.
جوش لیزری: جوشکاری لیزری روشی است که برای جوش دادن دقیق دو فلز یا ترموپلاستیک با استفاده از پرتو لیزر به جای قوس الکتریکی استفاده میشود.
برش لوله: از ماشینهای لیزری با محور چرخشی میتوان برای برش پروفیلهای پیچیده در مقاطع توخالی استفاده کرد.
مزایای لیزرکات
در این بخش، برخی از مزایایی کلیدی که برش لیزری را به یک فناوری ساخت محبوب تبدیل میکنند، آمدهاند:
تنوع مواد
تمام مواد استاندارد مورد استفاده در ماشینکاری صنعتی، از فولاد گرفته تا آلومینیوم، فولاد ضد زنگ گرفته تا ورق فلزی رنگی و حتی مواد غیر فلزی مانند پلاستیک، شیشه، چوب یا سرامیک را میتوان بادقت و ایمنی تمام، با لیزر برش داد.
با این ابزار میتوان ضخامتهای بسیار متفاوت ورق از 0.5 تا 30 میلی متر را برش داد. چنین طیف گستردهای از مواد، لیزر را در میان ابزارهای برش مورد استفاده در کاربردهای فلزی و غیرفلزی قرار میدهند.
آزادی کانتور
پرتو لیزر متمرکز فقط مواد را به صورت موضعی گرم میکند و هیچ بار حرارتی یا حداقل بارگذاری حرارتی روی بقیه قطعه کار ایجاد نمیشود. در اکثریت قریب به اتفاق کاربردها، پس از فرآیند برش نیازی به پردازش بیشتر نیست. به لطف انعطافپذیری که این فناوری ارائه میدهد، این روش برش اغلب برای اندازههای کوچک دستهای، تنوع زیاد یا تولید نمونه اولیه استفاده میشود.
لبههای برش با کیفیت بالا با پالسهای بسیار کوتاه
پرتو لیزر میتواند تقریبا هر خطی را به سرعت و با انعطافپذیری برش دهد. پالسهای بسیار کوتاه میتوانند تقریبا هر مادهای را در مدت زمان کوتاهی تبخیر کنند. با این روش، اثر گرما قابل توجه نیست و در نتیجه، لبههای برشی با کیفیت بالا و بدون ذوب شکاف ایجاد خواهند شد؛ بنابراین لیزر برای تولید فیلیگران و محصولات فلزی مانند استنت در زمینه فناوری پزشکی بسیار مناسب خواهد بود. از این فناوری در زمینه تولید نمایشگر، از پالسهای فوق کوتاه برای برش شیشههای سخت شده شیمیایی نیز استفاده میشود.
عدم نیاز به نگهدارنده
برشهای لیزری در طول برش نیازی به گیره یا سایر تجهیزات کار ندارند. مواد را میتوان به سادگی روی بستر برش قرار داد و مطمئن بود که در طول فرآیند برش حرکت نمیکنند.
معایب لیزرکات
علیرغم مزایای فراوان، برش با لیزر همچنان دارای محدودیتهایی است که در زیر توضیح داده شدهاند:
– مصرف برق بالا: این نوع برش انرژی زیادی مصرف میکند، به ویژه فناوریهایی مانند برش لیزر CO2.
– ضخامت محدود: با توجه به فیزیک تمرکز پرتو لیزر در یک نقطه با شدت بالا، این نوع برشها در ضخامت محدود هستند. آنها به طور کلی به مواد صفحه یا ورق با حداکثر ضخامت تا 30 میلیمتر محدود میشوند.
– دودهای خطرناک: هنگام برش برخی مواد مانند چوب یا پلاستیک، دودهای خطرناک قابل احتراق ایجاد میشوند که باید تخلیه شوند.
– تعمیر و نگهداری گران قیمت: برخی از فناوریهای لیزر (مانند CO2) تیوب لیزر را به عنوان یکی از اقلامی در نظر میگیرند که دچار فرسودگی میشود و باید با هزینههای زیاد تعویض گردد.
– هزینه اولیه بالا: سرمایهگذاری اولیه لیزرکات زیاد است. در برخی موارد، فناوریهای ارزانتر مانند برش شعله یا برش پلاسما شاید مناسبتر باشند.
موادی که نباید با لیزرکات برش داده شوند
همه مواد را نمیتوان با لیزر برش داد و حتی برخی از مواد در هنگام برش، گازهای مضر تولید میکنند. در زیر برخی از موادی که نباید با لیزر برش داده شوند، ذکر شدهاند:
– فایبرگلاس چند لایه: الیاف شیشه و اپوکسی تمایل به برش ضعیفی دارند؛ به این ترتیب، این ماده نباید بریده شود.
– HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا): HDPE به جای تبخیر، تمایل به ذوب شدن دارد و این ویژگی، آن را به ماده ضعیفی برای برش با لیزر تبدیل میکند.
– فوم پلی استایرن و پلی پروپیلن: این فومها در هنگام برش لیزری آتش میگیرند.
– ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن): ABS به جای تبخیر شدن تمایل به ذوب شدن دارد و همچنین در حین برش، گاز سیانید سمی تولید میکند.
– پی وی سی (پلی وینیل کلراید): پی وی سی هنگام برش با لیزر گاز کلر تولید میکند. این امر باعث آسیب رسیدن به اپتیک و تجهیزات برش لیزر میشود.
– پلی کربنات (PC): ورقهای پلی کربنات با ضخامت بیشتر از یک میلی متر در هنگام برش، آتش میگیرند و همچنین تغییر رنگ میدهند.
جمعبندی
برش با لیز فناوری است که از پرتو لیزر متمرکز با انرژی بالا برای برش صفحه یا ورق مواد مختلف جهت ایجاد قطعات دو بعدی برای کاربردهای سرگرمی و صنعتی استفاده میکند. مواد معمولی برای این منظور عبارتاند از چوب، فولاد و برخی پلاستیکها. لیزرکات برای بهینهسازی فرآیندها، کاربردها و تولید در طیف گستردهای از صنایع از جمله الکترونیک، خودرو، پزشکی، فلزکاری و سایر صنایع تخصصی استفاده میشود. سرعت بالای این فناوری در استفاده برای مواد مختلف، از دیگر نکاتی است که بر ارجحیت آن میافزاید.