چگونگی فرآیند برش لیزری فلزات

یکی از پرکاربردترین روش ها برای انجام برشکاری و حکاکی فلزات استفاده از دستگاه های برش لیزری است. در این مقاله قصد داریم به بررسی چگونگی فرآیند برش لیزری فلزات بپرداریم.

برش لیزری فلزات چیست؟

دستگاه لیزر نقش مؤثری در پردازش و تولید قطعات فلزی و غیر فلزی دارد. برش لیزری به علت دقت و سرعت بالایی که دارد در صنایع مختلف بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

اشعه لیزر قدرت بالایی در برشکاری، حکاکی، سوراخ کاری و جوشکاری فلزات دارد. از کاربردهای مهم برش لیزری، انجام برشکاری فلزات است که در ادامه بیشتر در مورد آن صحبت می کنیم.

دستگاه برش لیزری طیف گسترده ای از مواد را مانند فلزات، چوب، شیشه، سنگ های قیمتی، پلاستیک، پلکسی گلاس، چرم و… را با کیفیت بالا برش می دهد.

از آنجایی که فلزات بافت سخت و استحکام بیشتری دارند برای برشکاری نیازمند تجهیزات پیشرفته هستند.

دستگاه برش لیزری از جدیدترین و بهترین روش‌ ها برای انجام برشکاری انواع فلزات است.

اشعه لیزر قدرت و توان بالایی دارد و برش فلزات را با دقت و سرعت بالایی انجام می دهد.

روش لیزری چگونه برش فلزات را انجام می دهد؟

به زبان ساده در فرآیند برش لیزری فلزات، اشعه لیزر به صورت یک پرتو متمرکز با قطر کم بر روی نقاط مشخصی اعمال می شود و منجر به ذوب یا تبخیر متریال در آن نقاط می شود.

پرتوهای لیزر می توانند موجب حرارت دیدن، ذوب شدن و تبخیر متریال مختلف شوند. از همین ویژگی لیزر برای انجام فرآيند برش لیزری فلزات و حکاکی بر روی آن ها استفاده می شود.

آینه هایی که درون دستگاه برش وجود دارند، پرتو لیزر را بازتاب و تقویت می کنند تا زمانی که انرژی آن به حدی برسد که به عنوان جریان نور تک رنگ مورد استفاده قرار بگیرد.

سپس نور ایجاد شده به وسیله آینه ها یا فیبر نوری در منطقه برش متمرکز می شود.

فرآیند برش لیزری فلزات چگونه انجام می شود؟

برش لیزری روش پرکاربردی است که با استفاده از پرتو لیزر متمرکز شده برشکاری را بر روی متریال مختلف انجام می دهد.

فرآیند برشکاری فلزات از طریق تمرکز پرتو لیزر بر روی نقاط مشخص شده انجام می شود.

ابتدا باید طرح مورد نظر وارد سیستم کامپیوتری دستگاه برش لیزری شود تا نرم افزار داخلی دستگاه طرح برش را اعمال کند.

سپس فرآیند برش لیزری فلزات طی مراحل زیر انجام می شود:

تولید پرتو لیزر

برای شروع فرآیند برش لیزری در مرحله اول باید پرتو لیزری تولید شود. پرتو لیزر از ترکیب چند نوع گاز مانند اکسیژن و نیتروژن در تیوب دستگاه لیزر و تحریک و تخلیه الکتریکی تولید می شود.

پرتوهای لیزر تولید شده می توانند به صورت پالس یا موج پیوسته برای انجام برشکاری مورد استفاده قرار بگیرند.

پرتو لیزر تولید شده انرژی بالایی دارد و به راحتی فلزات سخت را برش می دهد.

انتقال اشعه لیزر به لنز دستگاه

در مرحله بعدی پرتو لیزر تولید شده در تیوب دستگاه به وسیله انعکاس آینه ها یا فیبر نوری به لنز دستگاه منتقل می شود.

متمرکز نمودن اشعه لیزر بر روی نقاط برش

برای متمرکز نمودن پرتو لیزر لنزهای مخصوص استفاده می شود. لنز دستگاه، پرتو لیزر را بر روی نقاط برش تعیین شده متمرکز می کند.

برای انجام برشکاری، پرتوی لیزر در نقاط برش متمرکز می شود و در این قسمت ها سوراخ هایی را ایجاد می کند.

سپس پرتو لیزر در راستای سوراخ های ایجاد شده حرکت می کند و برش دقیق و تمیزی را انجام می دهد.

تمرکز پرتو لیزر منجر به ذوب شدن قسمت های مورد نظر و ایجاد برش دقیق می شود.

فرآیند برش لیزری فلزات شکاف هایی با ظرافت 0.1 میلی متر ایجاد می کند. بسته به نوع فلز شدت پرتو لیزر، طول موج و خروجی گرما نیز قابل تنظیم می باشد.

پاک سازی و صیقل دادن سطح برش

درنهایت پس از انجام برش ممکن است در اثر تصعید متریال برشکاری، براده ها و مواد اضافی در محل برش باقی بمانند.

گازی که به همراه اشعه لیزر از دو سر نازل دستگاه خارج می شود پاک سازی مواد اضافی را انجام می دهد و سطح برش به صورت صاف و صیقلی در می آید.

مطالعه پیشنهادی: نحوه کار حکاکی لیزری روی فلز چگونه است؟

مزایای استفاده از دستگاه برش لیزری

برش لیزری فلزات روش پرکاربردی است که در صنایع مختلف مانند خودروسازی تا صنایع دقیق مانند پزشکی و حتی صنایع ظریف مانند جواهرسازی کاربرد دارد.

برخی از مزایای برش لیزری فلزات به شرح زیر است:

·       فرآیند برش لیزری فلزات ضایعات بسیار کمی را تولید می کند.

·       در زمان کوتاهی می توانید پیچیده ترین طرح های برش را ایجاد کنید.

·       این نوع برش کیفیت بالایی را ایجاد می کند.

·       دستگاه برش لیزری مصرف برق کمی دارد و در هزینه های مصرف انرژی صرفه جویی می کند.

·       برش لیزری لبه های فلز را با ضریب برشی نزدیک به صفر با دقت بالا برش می دهد. درنتیجه در لبه های برش خورده تمیزی بیشتری دارد.

·       دستگاه برش لیزری تماس مستقیمی با سطح فلز ندارد و آسیبی به سطح آن وارد نمی کند.

·       برش لیزری صدا و لرزش بسیارکمی را ایجاد می کند.

·       هزینه تعمیر و نگهداری دستگاه برش لیزری بسیار پایین است.

کاربردهای برش لیزری فلزات

فرآیند برش لیزری فلزات با سرعت و دقت بالایی بر روی انواع فلزات انجام می شود؛ بنابراین در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد:

·       صنایع خودروسازی به منظور حکاکی بر روی قطعات مختلف خودرو مانند اتاق، شاسی، سیلندر و …

·       قابل استفاده در صنایع نظامی و هوافضا

·       استفاده در تولید لوازم خانگی

·       ساخت کابین آسانسور

·       جواهرسازی

·       ساخت تجهیزات پزشکی