برش لیزری یکی از روش های نوین برای برشکاری سطوح و اجسام مختلف است اما برای هر نوع برشکاری مناسب نیست. دستگاه های برش لیزر گران هستند. برای اینکه اطلاعات کامل درباه اینکه برش لیزری چیست؟ بدست آورید، بهتر است تمام مطالب این مقاله را بخوانید.
در ابتدا باید در رابطه با اینکه لیزر چیست؟ اطلاعات بدست آورید و بعد با دستگاه برش لیزر و انواع برش لیزر آشنا شوید. به طور کلی برش لیزری یعنی از لیزر برای برش سطوح مختلف استفاده می شود.
لیزر چیست؟
کلمه لیزر مخفف کلمه انگلیسی Light amplification by stimulated emission of radiation است. معنی کلی آن تقویت نور با نشر القایی تابش است.
در اصل زمانی که فوتون های پرانرژی و تک طول موج با هم متمرکز و همدوس شده اند؛ پرتو لیزر را تشکیل می دهند. همدوس به معنی این است یک طول موج واحد دارند.
برای تولید لیزر نیاز به دستگاه مخصوص است لیزرها انواع متنوعی دارند که در صنعت و پزشکی و … مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع لیزر برش
انواع لیزر که برای برش لیزر توسط دستگاه های مخصوص تولید می شوند و به آن ها لیزر صنعتی گفته می شود در دو نوع اصلی گازی و جامد در بازار عرضه می شوند. به طور کلی لیزر های پرکاربرد برای برش لیزر موارد زیر است.
| نوع لیزر | کاربردها | مواد مورد استفاده |
| لیزر CO2 | برش، حکاکی، تضعیف مواد | فلزات، کاغذ، چوب، پلاستیک |
| لیزر Nd | تضعیف مواد با قدرت زیاد و تکرار پذیری بالا | مواد متنوع با نیاز به تکرار |
| لیزر Nd-YAG | حکاکی و برش فلزات با نیاز به قدرت بسیار زیاد | فلزات، سرامیک ها |
نحوه کار لیزر برش چگونه است؟ برش لیزری چیست؟
برش لیزر یعنی برش اجسام و سطوح مختلف توسط لیزر که جایگزین مناسبی برای روش های قدیمی است و به صورت یک فرایند چند مرحله است این فرآیند با تولید پرتوهای لیزر قوی بر روی سطوح مختلف انجام می‌شود و می‌تواند الگوها و طرح‌های متنوعی را بر روی اشیاء ایجاد کند. برش لیزری اصولاً بر مبنای اعمال حرارت است و به‌طور گسترده در صنایع مختلف به‌کار می‌رود..
در این فرآیند، از اشعه‌های لیزر برای تولید خروجی قوی بر روی سطوح مورد نظر استفاده می‌شود. قسمتی از سطح ممکن است در نتیجه ی این برش، ذوب، سوخته یا حتی تبخیر شود. برش لیزری به خوبی برای برش فلزات به‌کار می‌رود، اما همچنین برای برش مواد غیرفلزی مانند سرامیک و سیلیکون نیز استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: تفاوت برش لیزر، پلاسما و هوا برش چیست؟
مراحل برش لیزر
- تولید پرتو لیزر برای برش با لیزر:
برای انجام عملیات برش با لیزر، ایجاد پرتوهای لیزر بسیار مهم است. این پرتوها با تحریک موادی که قدرت تولید لیزر را در یک محفظه محدود دارند، به وجود می آیند. این تحریک ممکن است توسط تخلیه الکتریکی یا نور تولید شده توسط لامپ انجام شود.
- انتقال پرتوهای لیزر به لنز دستگاه برش لیزر:
در مرحله دوم، پرتو لیزر ایجاد شده از سر دستگاه لیزر، از طریق تیوب‌های مخصوص، به وسیله‌ی آینه (برای انعکاس) و فیبرهای نوری به لنز دستگاه منتقل می‌شود.
- تمرکز پرتو لیزر برای برش
پس از انتقال پرتو لیزر به لنز دستگاه، لنز پرتوها را در یک نقطه خاص متمرکز می‌کند. این فرایند باعث جمع‌آوری انرژی پرتوها در یک نقطه خاص شده و قابلیت انجام حکاکی یا برش با ضخامت‌های مختلف را فراهم می‌کند.
- پرداخت و تمیز کردن سطح برش لیزری:
در مرحله نهایی، ممکن است برخی از مواد در محل برش به صورت تراشه پخش شوند برای پاکسازی این ذرات، گازی با فشار، توسط لیزر به قطعه تزریق شده این عمل باعث حاصل شدن یک سطح صاف و بدون نقاط ناخواسته از برش می‌شود.
بیشتر بخوانید: انواع روش های برشکاری فلزات کدامند؟
کاربرد دستگاه برش لیزر
کاربردهای برش لیزری بسیار متفاوت است. در زیر انواع کاربرد برش لیزر را توضیح می دهیم.
- برش و حکاکی بر روی فلزات: برای ساخت قطعات ساختمانی و تزئینات معماری
- برش مواد ساختمانی مانند چوب، MDF و سرامیک برای ساخت قطعات دقیق و زیبا
- برش فلزات برای تولید قطعات خودرو، از قطعات کوچک گرفته تا بدنه خودروها
- حکاکی بر روی قطعات خودرو برای افزودن برندهای تجاری و اطلاعات فنی
- برش دقیق و حکاکی بر روی مدارهای الکترونیکی و قطعات میکروالکترونیک
- برش و حکاکی بر روی مواد تبلیغاتی مانند استیکرها، بنرها و تابلوها
- ساخت قطعات دقیق برای تبلیغات نمایشگرها و نمایشگاه‌ها
- برش دقیق بر روی کاغذ و مواد بسته بندی برای تولید جعبه‌ها و بسته‌های دقیق
- حکاکی بر روی بسته‌بندی برای افزودن اطلاعات محصول یا برند
- برش دقیق چوب و معرق برای ساخت محصولات چوبی با طرح‌های خاص
- قابل استفاده بر روی سطح چوب برای ایجاد طرح‌های زیبا و دقیق
- استفاده بروی فلزات گرانبها برای تولید جواهرات با طرح‌های پیچیده
بیشتر بخوانید: هوابرش چیست؟
اجزای دستگاه برش لیزر
اصولا تمامی دستگاه های برش لیزر از اجزای زیر تشکیل شده و ممکن است اجزای انواع دستگاه برش تفاوت های جزیی داشته باشند.
- هد Head
- تیوب Tube
- آیینه Mirror
- چیلر Chiller
- استپ موتور Step Motor
- میله های آهنی Knife
انواع دستگاه برش لیزری
در ادامه با انواع دستگاه های لیزر آشنا می شویم.
دستگاه برش لیزر گازی:
دستگاه‌های برش لیزر گازی، با استفاده از دی اکسید کربن (CO2) به عنوان یک محیط لیزر فعال، لبه‌های صاف‌تر و دقیق‌تری در زمان برش مواد ضخیم ایجاد می کند. این لیزرها با توان خروجی و کارایی بالا، به عنوان محبوب‌ترین نوع برش لیزری شناخته می‌شوند. می‌توانند انواع مواد از شیشه و چرم تا فلزات و پلاستیک‌ها را با دقت بالا برش دهند.
دستگاه برش لیزر کریستال:
دستگاه‌های برش لیزر کریستال از پرتوهای ساخته شده از کریستال‌هایی مانند Nd:YAG و Nd:YVO استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها برای برش مواد قوی و ضخیم مناسب هستند، اما نیاز به مهارت و تخصص بیشتری دارند. از فلزات و چوب تا شیشه و پلاستیک، طیف گسترده‌ای از مواد را می‌توانند با شدت بالای پرتوهای لیزر برش دهند.
دستگاه برش لیزر فایبر:
برش لیزری فایبر از دیودها برای ایجاد پرتو استفاده می‌کند که از طریق کابل فیبر نوری متمرکز می‌شود. این دستگاه‌ها در مواد با ضخامت کمتر از ۵ میلیمتر برش های دقیق و تمیزی ایجاد می کنند. به طور کلی این دستگاه‌ها ارزان‌تر هستند و عمر بیشتری نسبت به لیزرهای کریستال دارند و توانایی برش انواع مختلف مواد از فلزات تا پلاستیک را دارند.
بیشتر بخوانید: برش پلاسما چیست؟
مزایا دستگاه برش لیزر
- دقت بالا: لیزرها از یک پرتو متمرکز نور برای برش اجسام با دقت بسیار زیاد استفاده می‌کنند، با دقتی از ۰.۰۰۳ میلیمتر تا ۰.۰۰۶ میلیمتر.
- هزینه کمتر و مقرون به صرفه تر: نسبت به دستگاه‌های CNC دیگر، برش لیزر اقتصادی‌تر است
- برای کارهای با پیچیدگی زیاد : قابلیت برش و ایجاد طرح های پیچیده را دارند
- بهره‌برداری بهتر از ورق و تولید ضایعات کمتر: کاهش هدر رفت مواد، بهبود بهره‌وری و کاهش هزینه‌های تولید.
- پیشگیری از آسیب: جلوگیری از آسیب حتی به مواد بسیار نازک
- مصرف انرژی کم: عدم نیاز به قطعات متحرک منجر به کاهش مصرف انرژی و صرفه‌جویی در زمان.
- سازگاری با انواع مواد: قابلیت برش انواع مختلف مواد از جمله فلزات، چوب، آلومینیوم، پلاستیک و مس.
- سرعت بالا: به دلیل اینکه برش توسط ابزار صورت می گیرد سرعت بالایی وجود دارد.
معایب دستگاه برش لیزر:
- تولید دود سمی: در برش پلاستیک‌ها، لیزر ممکن است دود سمی تولید کند و نیاز به تهویه مناسب باشد.
- نیاز به مراقبت دقیق: نیاز به نگهداری و مراقبت دقیق از دستگاه و استفاده صحیح از لیزر است
- خطر سوختگی جدی: در صورت تماس اپراتور با لیزر، وجود خطر سوختگی وجود دارد
کلام آروا
به طور کلی برای برش سطوح مختلف روش های متفاوتی وجود دارد در بعضی اوقات باید از همان روش های سنتی استفاده کرد زیرا به صرفه تر است. اما در یکسری از مواقع هم باید از روش های برشکاری مدرن مثل برش پلاسما و لیزر استفاده کرد چون نیاز به برش خوب و با کیفیتی داریم و حجم کار بسیار زیاد است.
بدون دیدگاه