دستگاه برش لیزری فلزات چیست؟

دستگاه برش لیزر فلزات، نوعی دستگاه برش برای ورق ها و صفحات فلزی، پروفیل های فلزی، لوله های فلزی، فولاد ضد زنگ، فولاد گالوانیزه، فولاد کربن، فولاد ملایم، فولاد نورد سرد، فولاد نورد گرم، مس، برنج، آلیاژ، آهن، نقره، طلا، تیتانیوم، آلومینیوم است. 

برش لیزری فلزاتیک فناوری فوق العاده مفید است که با تولید حرارت شدید در یک جریان باریک، به صنعتگران اجازه می‌دهد قطعات سفارشی را با حداکثر دقت از فلز برش دهند. مانند بسیاری از فن آوری های دیگر، این عامل در افزایش کیفیت و قدرت قطعات مدنظر کارایی بسیاری دارد.

دستگاه برش لیزری فلز چگونه کار می‌کند؟

انرژی لیزر به صورت یک پرتو با چگالی بالا متمرکز می‌شود. پرتوی لیزر به سطح کار منتقل می‌شود، گرمای کافی برای ذوب شدن مواد ایجاد می‌کند و گاز هم فشار محوری با فشار بالا مستقیماً فلز ذوب شده را از بین می‌برد تا به هدف برش فلز برسد.

دستگاه برش لیزر فلزات، از پرتوی لیزر ساطع شده از ژنراتور لیزر برای تمرکز بر وضعیت تابش پرتو لیزر با تراکم توان بالا از طریق سیستم مدار خارجی استفاده می‌کند. گرمای لیزر توسط ماده قطعه جذب می‌شود و دمای قطعه کار به شدت افزایش می‌یابد. هنگامی که پرتوی لیزر در یک نقطه کاملاً به مواد نفوذ کرد، روند برش واقعی آغاز می‌شود. سیستم لیزر از هندسه انتخاب شده پیروی می‌کند و مواد را در فرآیند جدا می‌کند. بسته به کاربرد، استفاده از گازهای فرآیندی می‌تواند نتایج را تحت تأثیر مثبت قرار دهد.

روند اساسی برش لیزر فلزات شامل مراحل زیر است:

• تولید پرتو

• تمرکز پرتو

• گرمایش و ذوب موضعی

• دفع مواد

• حرکت پرتو

در صورت اجرای صحیح تک تک مراحل در طول فرایند، یک برش دقیق ایجاد می‌شود.

کاربرد برش لیزر فلزات

دستگاه های برش لیزر فلزاتاز جمله دستگاه هایلارج فرمتاست و به طور گسترده ای در مشاغل و صنایع مختلف برای ساخت ورق فلز هواپیمایی، لوازم الکترونیک، وسایل آشپزخانه، قطعات خودرو، قطعات مترو، اتومبیل، ماشین آلات، اجزای کشتی ها، تجهیزات متالورژی، قطعات آسانسور، لوازم خانگی، علائم فلزی، آرم های فلزی، پروفیل های فلزی، صنایع دستی فلزی و سایر صنایع فلزکاری و ... کاربرد دارند.

انواع برش لیزری فلزات

امروزه بیشتر برش لیزر ورق فلز صنعتی با استفاده از دو نوع لیزر انجام می‌شود : CO2 و فیبر

• برش لیزر CO2

لیزر CO2(لیزر دی اکسید کربن) در مخلوط گازی تولید می‌شود که بیشتر متشکل از دی اکسید کربن (CO2)، هلیم و ازت است. چنین لیزری با استفاده از تخلیه الکتریکی به صورت الکتریکی پمپ می‌شود.

لیزر CO2 می‌تواند مواد ضخیم تر (> 5 میلی متر) را سریعتر از لیزر فیبر با همان قدرت برش دهد. همچنین هنگام برش مواد ضخیم تر، سطح صاف تری ایجاد می‌کند.

برش لیزری ورق های فلزی از لحاظ تاریخی با لیزرهای CO2 شروع می‌شد. اکثر دستگاه‌های برش لیزر CO2 سیستم های سه محوره هستند. X-Y ، کنترل موقعیت دو بعدی با کنترل ارتفاع محورZ.

با این وجود، چندین روش برای دستیابی به حرکت X-Y وجود دارد: حرکت دادن سر لیزر، حرکت قطعه کار یا ترکیبی از هر دو.

• برش لیزر فایبر

لیزرهای فایبرعضوی از یک خانواده به نام"لیزرهای حالت جامد"هستند. در لیزرهای حالت جامد، پرتو توسط یک محیط جامد تولید می‌شود. 

پرتوی لیزر فایبر توسط مجموعه ای از دیودهای لیزر تولید می‌شود. پرتوی لیزر سپس از طریق یک فیبر نوری در آنجا تقویت می‌شود. (شبیه حفره لیزر معمولی در لیزرهایCO2، پرتو تقویت شده هنگام خروج از فیبر نوری جمع می‌شود و سپس توسط یک عدسی یا یک مقعر روی ماده ای که برش داده می‌شود متمرکز می‌شود.) منابعلیزر فایبردارای مزایای زیر هستند:

برخلاف لیزر CO2، یک منبع لیزر فایبر فاقد هرگونه قسمت متحرک (به عنوان مثال فن های گردش گاز) یا آینه در منبع تولید نور است. این یک مزیت عمده از نظر کاهش نیازهای نگهداری و هزینه های عملیاتی است.

لیزرهای الیافی معمولاً دو تا سه برابر با انرژی کمتری از لیزرهای CO2 با همان قدرت کار می‌کنند.

لیزر فایبر می‌تواند ورقهای نازک را سریعتر از لیزر CO2 با همان قدرت برش دهد. این به دلیل جذب بهتر طول موج لیزر فایبر است.

حداکثر ضخامت برش لیزر فلزات

برای بررسی ضخامت برش لیزر فلزات باید چند عامل را تجزیه و تحلیل کرد.

• قدرت مواد: مقاومت فلز معین بسته به عواملی مانند نسبت عناصر مختلف در آلیاژ متفاوت است.
• سرعت برش: لیزرهایی که قدرت برش بیشتری دارند می‌توانند ضخامت بیشتری داشته باشند. همچنین می‌توانند ضخامت های کوچکتر را در مدت زمان کمتری برش دهند. به همین ترتیب لیزر می‌تواند مواد ضعیف تر را سریعتر از مواد قوی تر برش دهد.

سرعت استفاده از گاز در فرآیند نیز تحت تأثیر قرار می‌گیرد. فلز را نمی‌توان فقط با بی احتیاطی برش داد، زیرا باعث ایجاد سوراخ و سایر ناسازگاری ها در لبه های بریده شده می‌شود. همانطور که برش ها در حال انجام است گاز باید با فشار بالا اعمال شود تا این مسائل دقیق انجام شود. به عنوان مثال،فولاد ضد زنگاز نیتروژن استفاده می‌کند در حالی کهفولاد کربناز اکسیژن استفاده می‌کند. به عبارتی نوع گاز و زمان مورد نیاز برای استفاده صحیح از آن می‌تواند در سرعت فرآیند تأثیر بگذارد.

مزایای فرایند برش لیزری فلزات

• برش لیزری در مقایسه با سایر روشهای سنتی برش سریع است زیرا بیشتر کارها به صورت خودکار انجام می‌شود.
• نگه داشتن قطعه فلز در برش لیزری آسانتر از برش مکانیکی است.
• برشهای بدست آمده توسط لیزر دقیق تر از آن است که با هر روش دیگری برای برش فلزات قابل انجام است. به همین دلیل برش لیزر در صنایعی که به اندازه دقیق مطلق فلزات نیاز دارند، ترجیح داده می‌شود.
• در فرآیند لیزر فلز در تماس مستقیم با سایر فلزات نیست تا برش ایجاد شود. از این رو فلز ریزتر و بدون هیچ گونه آلودگی برش داده می شود.
• در فرایندهای سنتی که گرما تبدیل به سلاحی برای برش فلزات می‌شود، لبه فلز معمولاً تا حدی تغییر شکل می‌یابد اما برش لیزری به شما برش فلزی با لبه خوب تحویل می‌دهد.
• تطبیق پذیری فرآیند به شما امکان می‌دهد طرح های ظریف را روی فلزات مختلف حک کنید.
• فرآیند برش لیزر برای برش فلزات نسبت به سایر روشهای سنتی به انرژی کمتری نیاز دارد.
• سطح دقت و کیفیت لبه به دست آمده با دستگاههای برش لیزری از روشهای برش سنتی بهتر است، زیرا پرتوی لیزر در طی فرایند برش لیزر فرسوده نمی‌شود. فناوری برش لیزری همچنین ما را قادر می‌سازد تا اشکال پیچیده را بدون نیاز به ابزار و با سرعتی مشابه یا سریعتر از سایر روشهای برش برش دهیم.
• هزینه نگهداری کمی دارد و فقط به قطعات تعویض ارزان قیمت احتیاج دارد.

معایب فرایند برش لیزری فلزات

• برش لیزر فلزات در مقایسه با سایر تکنیک ها به مصرف زیاد برق نیاز دارد.
• کنترل پرتوی لیزر بسیار ظریف است. یک اشتباه جزئی هنگام تنظیم فاصله و دما می‌تواند منجر به سوختن یا تغییر رنگ فلز شود.
• پرتوی لیزر در صورت تماس با کارگران انسانی مضر است. اگر به طور تصادفی اتفاق بیفتد می‌تواند باعث سوختگی شدید شود.
• سخت شدن فلز
• هزینه تجهیزات بالاتر

اگرچه می‌توانید روش های برش دیگری را پیدا کنید که ارزان بوده و از مدت ها قبل ترجیح داده می‌شوند. اما نمی‌توانید از امتیازات مثبت برش لیزر چشم پوشی کنید. کیفیت برشی که برش لیزر فراهم می‌کند به سختی می‌تواند با روش های دیگر موجود برای انجام فرآیند بدست آید.

هزینه لازم برای خرید دستگاه برش لیزری فلزات

قبل از هر چیز دیگری، بدانید که چقدر بودجه و توانایی خرید دارید. به طور کلی، ایده خوبی است که حداقل یک برنامه کلی در مورد هزینه های راحت خود داشته باشید.

 عواملی مانند لیزر، قدرت لیزر، نرم افزار لیزر، سیستم رانندگی، سیستم کنترل، قطعات یدکی، سایر سخت افزارها و نرم افزارها،درقیمت دستگاه برش لیزر فلزاتموثر است.

لینک‌های پربازدید:

خرید تونر
خرید دستگاه فتوکپی
خرید پرینتر