با داشتن ظرفیت کنترل مقدار زیادی از پارامترهای لیزری , مسلما حجم صفحات فلزی در قسمت های مختلف با در نظر گرفتن مارک تجاری و نیز بدون نیاز به ابزار فرق می کند. برای یافتن فواید برش لیزر بر برش مکانیکی این قسمت را بخوانید.
بسیار از سخت افزارهای لیزرها اجزا خالی/توده برنامه ریزی شده ای را دارند که به لیزر کارایی بیشتر می دهند در حالیکه مسئول آن در حال استراحت و یا صرف نهار است , کارشان را ادامه می دهند و باعث تولید بیشتر می گردند.
با استفاده از لیزر قطعات دقیق تری با سرعت بیشتر و هزینه کمتری در مقایسه با انواع دیگر دستگاه ها خواهید داشت. لیزر را می توان برای برش قطعات فولاد تا ۱ اینچ , فولاد ضد زنگ تا ۰٫۵ اینچ و آلومنیوم تا ۰٫۳۷۵ اینچ استفاده کرد.
صنایع رسپکتبل یکی از بزرگترین و کامل ترین سازمان های ساخت فلز در میدوست Midwest است. سازمان تولید فلز ایندین پلیس در سال ۱۹۶۹ تاسیس شد و خط مقدم تولید ورقه های فلزی و مونتاژ برای ۴۰ سال متمادی بوده که شامل حکاکی کننده های لیزری و قطعات فلزی معمولی نیز می شود. با رشد سریع تکنولوژی هیچ شکی نیست که تاثیر بسزایی نیز در روند توسعه ی عملکرد برش دهنده های لیزر نیز بوجود آمده است. بنابراین باید از روش های برش دستی نیز تشکر کنیم چرا که قبلا بهترین عملکردش را قبلل ازز بوجود آمدن دستگاه های قدرتمند , داشته اند.
برش مکانیکی اغلب همراه با آلودگی استهلاک و پارگی لبه های تیز در ماشین برش همراه است, با اینکه لیزر هیچ سطح واقعی برای از بین بردن ندارد , پس می توانند همان تعداد مواد را بدون هیچ استهلاکی برش دهند. برش لیزر ثبات بیشتری را هم از قسمتی به قسمت دیگر به همراه دارد. لیزر تنها برای بریدن قسمت ها نیست, میتواند سوراخ هایی در فلز ایجاد کند و یا حتی سوراخ ها بزرگتر کند. علاوه بر این از آنجایی که لیزر بسیار دقیق است, میزان هدر رفتن مواد نیز در هنگام برش کمتر است . از انجایی که هدر رفتن کمتری با لیزر داریم, پس سرعت انجام کار نیز بیشتر می شود چون دیگر هر روز زمانی برای تمیز کردن صرف نخواهید کرد.
تداخل ناچیز کاربر (اپراتور)
استفاده از ماشین های لیزری آسان است و نیاز به تجربه و آمادگی زیادی ندارد. با دستگاه های برش لیزری مدرن میزان اقداماتی که نیازمند فعالیت انسانی است نیز کم شده است , و نیزافزایش میزان خبره بودن کسانی که سازگاری برنامه ریزی آن را تعیین میی کنند.
بسیار از سخت افزارهای لیزرها اجزا خالی/توده برنامه ریزی شده ای را دارند که به لیزر کارایی بیشتر می دهند در حالیکه مسئول آن در حال استراحت و یا صرف نهار است , کارشان را ادامه می دهند و باعث تولید بیشتر می گردند.
با استفاده از لیزر قطعات دقیق تری با سرعت بیشتر و هزینه کمتری در مقایسه با انواع دیگر دستگاه ها خواهید داشت. لیزر را می توان برای برش قطعات فولاد تا ۱ اینچ , فولاد ضد زنگ تا ۰٫۵ اینچ و آلومنیوم تا ۰٫۳۷۵ اینچ استفاده کرد.
صنایع رسپکتبل یکی از بزرگترین و کامل ترین سازمان های ساخت فلز در میدوست Midwest است. سازمان تولید فلز ایندین پلیس در سال ۱۹۶۹ تاسیس شد و خط مقدم تولید ورقه های فلزی و مونتاژ برای ۴۰ سال متمادی بوده که شامل حکاکی کننده های لیزری و قطعات فلزی معمولی نیز می شود. با رشد سریع تکنولوژی هیچ شکی نیست که تاثیر بسزایی نیز در روند توسعه ی عملکرد برش دهنده های لیزر نیز بوجود آمده است. بنابراین باید از روش های برش دستی نیز تشکر کنیم چرا که قبلا بهترین عملکردش را قبل ازز بوجود آمدن دستگاه های قدرتمند , داشته اند.
لیزر برش های تمیزتر و کوچکتر را با در نظر گرفتن جزییات بیشتر و کیفیت عالی لبه ها در صفحه فلزی, گرد, مربع, مستطیل و حتی مثلثی , می تواند اجرا کند. و هیچ شبیه به برش های مکانیکی نیست , برش ها مات نبوده و می توانند کاملا پیچیده باشند. دستگاه لیزر را می توان برای برش چوب, پلاستیک, محصولات سفالی و موم استفاده کرد.
دستگاه برش لیزر سه بعدی برای برش اشکال هندسی و برش لیزری CNC برای ایجاد قوس و ایجاد ساختارهای پیچیده سه بعدی به کار می روند. برش های لیزری با ظرفیت ۶ قطبی برش هایی را با هر نقشه انحنایی برای جوشکاری مقدماتی انجام می دهند, علاوه بر انجام دقیق و بی نقص در جوشکاری همه ی این ها را در یک سیکل برنامه انجام می دهند.
در حال حاضر با رشد فناوری لیزر فیبری، کاربرد دستگاه لیزر نیز افزایش یافته است. دستگاه برش لیزری فیبری در صنایع مختلفی بارها و بارها مورد استفاده قرار می گیرد.
آیا می دانید دستگاه برش لیزری فیبری برای چه کارهایی مورد استفاده قرار می گیرد؟ در این مقاله همراه ما باشید تا پاسخ این سوال را با هم مرور کنیم.
دستگاه های برش لیزری در سرتاسر جهان محبوب هستند. با وجود سرعت برش بالا و کیفیت زیادی که این دستگاه ها دارند استفاده از آن در میان صنایع مختلف رواج پیدا کرده است.
این دستگاه ها در برش لیزری انواع مختلفی از فلزات همچون فولاد ضدزنگ، ورقه های کربنی، اهن، آلومینیوم، مس ، آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای تیتانیوم، ورقه های گالوانیزه، فولاد منگنز و الکترولیت ها به کار می روند. به همین خاطر دستگاه برش لیزری فیبری در برش دادن انواع مختلفی از مواد مهارت و تبحر کافی را دارد. در صنایع سنگین و فرایندهای تولید بخش های مختلف از این دستگاه لیزر برش و حکاکی استفاده می شود.
همانگونه که بی شک با خدمات دستگاه لیزر برش آشنا هستید این خدمات در دو دسته کلی تقسیم بندی می شود
کاربرد های دستگاه های برش لیزری وخدمات ارائه شده توسط آن ها می تواند تا حد زیادی برآورده کننده نیاز های صنعت باشد از این رو متناسب با توسعه صنایع ماشین های برش لیزری متفاوتی ایجاد میگردد. با ما همراه باشید تا بیشتر بدانیم
صنایع سنگین در برگیرنده موارد زیر است:
تولید قطعات فلزی روزانه:
دانشجویان دانشگاهی معمولا از تجهیزات برش لیزری برای بهبود طرح ها و پروژه های طراحی مد خود استفاده می کنند. همانطور که هر طراح مدی گواهی می دهد؛ طراحی لباس و سایر اکسسوری ها در برگیرنده موارد بیشتری نسبت به کاغذ است. پارچه بنیان و اساس هر طراحی لباسی است و برش انواع مختلفی از پارچه ها و مواد برای طرح ها و الگوها می تواند فرآیند سخت و دشواری باشد به خصوص زمانی که همه اندازه گیری ها و برش ها باید دقیق باشد. استفاده از دستگاه برش لیزری بیشتر از سایر موارد کارساز و مفید خواهد بود. تغییر تنظیمات برای ایجاد افکت های مختلف بسیار ساده است و همین امر لیزر برش انواع مختلفی از پارچه ها را ممکن می سازد.
گونه های از
سارا اسکوفیلد:
در صنعت مد و فشن، طراحان می توانند از فناوری های جدیدی همچون سیستم های لیزری دسکتاپی و کوچک استفاده کنند. همه کاره بودن و رابط کاربر پسند این نوع تجهیزات به طراحان اجازه می دهد به برش و حکاکی لیزری دقیق تری دست پیدا کنند . سارا اسکوفیلد یکی از طراحان خبره در حوزه مد و لباس است. او به تازگی از دانشگاه فارغ التحصیل شده است و استفاده از دستگاه های برش لیزری Epilog در جنبه های متعددی از فرآیند طراحی به او کمک کرده است.
از برش کامل ورقه های پارچه تا پیگیری و ردیابی الگوها برای ایجاد موارد منحصر به فرد، این سیستم همه کاره به سارا اجازه داده است پروژه های جذاب خود را تکمیل کند و طرح های زیبایی را خلق کند. برای اینکه بتواند طراحی لباس های خود را از مفهوم به واقعیت نزدیک کند، از سیستم های برش لیزری Epilog برای پروژه های متعدد طراحی استفاده کرده است. او در این باره می گوید: ما به اندازه کافی خوش شانس هستیم زیرا دانشجویان طراحی می توانند از ماشین های لیزر برش برای انجام کارهای خود استفاده کنند. من به فناوری لیزری علاقه مند بودم بنابراین شروع به تجربه Epilog 36EXT کردم و راه های متعددی را برای ایجاد طرح های زیبا امتحان کردم. با وجود انواع مختلفی از پارچه ها و سبک ها که او با آن کار کرده است؛ باز هم کار با چنین دستگاهی بسیار ساده و آسان بوده است.
او می گوید: کار من عمدتا ترکیبی از طرح های مختلف است. برخی از مواقع باید مایوی شنا نیز طراحی کنم . اخیرا اکسسوری هایی همچون دستکش، کفش و کیف دستی را نیز طراحی کرده ام.
سارا با پارچه های ظریفی همچون ابریشم کار کرده است. به همین خاطر کار با لیزر به او این قدرت را می دهد که دقت بیشتری در برش طرح های خود داشته باشد. این موضوع نشان دهنده توانایی قدرتمند چنین سیستم هایی است. سارا در این باره می گوید: من به دو روش از دستگاه های برش لیزری Epilog استفاده می کنم. اغلب ورقه های کاملی از پارچه را با یک طرح ظریف برش می دهم. همچنین الگوهای مختلفی را با خطوط وکتوری در ادوبی ایلوستریتور ایجاد می کنم و آن را برش می دهم. این یک روش عالی برای ایجاد الگوهایی با طرح های دقیق است.
سارا همچنین دریافته است که توانایی لیزر بسیار گسترده تر از کار با پارچه های طبیعی است. او در این باره نیز می گوید: اخیرا سعی کردم با پارچه های مصنوعی همچون پلی استر نیز کار کنم. انعطاف پذیری حرارتی آنها یکی از مزایای بزرگی به هنگام برش لیزری است زیرا یک لبه ذوب شده ظریف ایجاد می کند که موجب می گردد کار نهایی یک کار باکیفیت باشد.
آکریلیک نیز به خوبی در این مسیر مورد استفاده قرار گرفته است . سارا می گوید: من اخیرا از این دستگاه لیزر برش برای ایجاد پولک دوزی بزرگ خودم استفاده کرده ام. شکل ها را از آکریلیک برش دادم و سپس سوراخ های کوچکی را در نزدیکی لبه ایجاد نمودم. اینکار به من اجازه می داد تکه های لباس را به خوبی به هم بدوزم.
همانند بیشتر دانشگاه ها،RMIT نیز ارزش استفاده از چنین تجهیزاتی را دریافته است. سارا در این باره می گوید: در دپارتمان من در دانشگاه سه دستگاه برش لیزری وجود داشت که به صورت ۲۴ ساعته مورد استفاده قرار می گرفت. افراد از این دستگاه ها برای ایجاد محدوده شگفت انگیزی از پروژه های مختلف استفاده می کردند و استفاده از این دستگاه آنها را به وجد می آورد. به نظر می رسد خلاقیت افراد هیچ وقت به پایان نخواهد رسید زیرا هیچ محدودیتی در طراحی نداشتند چون می دانستند هر چیزی را طراحی کنند می توانند توسط این دستگاه به راحتی برش دهند و هر چیزی را که در ذهنشان بوجود می آید را می توانند در اختیار داشته باشند . سارا تصمیم گرفته است تجربه کار با پارچه های مختلف رابه صورت حرفه ای ادامه دهد و این پارچه ها را با استفاده از سیستم برش لیزری برش دهد. سارا در این مورد این گونه می گوید: استفاده از ماشین های لیزر برش بسیار آسان است. تغییر دادن تنظیمات برای ایجاد افکت های مختلف به راحتی صورت می گیرد . به همین خاطر این سیستم توانایی این را دارد انواع مختلفی از پارچه ها را بدون هیچ مشکل و دقیقا همان چیزی که در الگو هست را برش دهد. سارا یک طراح مد متبحر در حوزه لباس است و تا به حال جوایز مختلفب در این حوزه دریافت کرده است. او در مسافرتی که به پاریس داشته است توانسته است تجارب زیادی کسب کند و امیدوار است بتواند در این مسیر روز به روز پیشرفت کند. سارا در این باره می گوید:
واقعا امیدوارم سفر من به پاریس بتواند کار با ماشین برش لیزری را راحت تر کند و تجربه های بیشتری را در اختیار من بگذارد. حالا بیشتر از قبل بر روی برش تمرکز دارم اما دوست دارم دوخت پارچه ها را نیز خیلی زود تجربه کنم زیرا این کار بسیار برای من راحت شده است. فکر می کنم این مورد نیز یکی از تکنیک های جذاب و جالب برای تحقیق است.
در ادامه مقاله قبلی مبنی بر راهکارهای مهم در داشتن برش لیزری بهتر و با کیفیت تر با استفاده از دستگاه لیزر برش چه برای برش لیزری فلزات و چه برش لیزری غیر فلزات در این مقاله به بررسی ادامه راه کار ها خواهیم پرداخت .
با قدرتمندتر شدن ماشین های لیزر و افزایش توانایی آنها برای برش لیزری مواد ضخیم تر، دستیابی به بخش های عاری از تفاله با کیفیت لبه خوب، بسیار دشوارتر شده است.
دستگاه های برش لیزری OEM به خوبی این مشکل را درک کرده است و به همین خاطر تلاش می کند کنترلرهایی را ایجاد کند که برنامه ریزی دقیقی دارند. اینکار باعث شده است فرایند پردازش آسانتر و قابل اعتمادتر باشد.
لیزرهای قدرتمند قادر بودند با استفاده از گاز کمکی نیتروژن با سرعت بالا، مواد نازک را برش دهند و لبه هایی عاری از اکسید ارائه نمایند. با اینحال، برخی از بخش های ایجاد شده نیاز به عملیات ثانویه داشت تا بتواند تفاله ها و مواد موجود بر روی فلزات ذوب شده را پاک نماید. برای از بین بردن فرآیندهای پاکسازی ثانویه، برنامه نویسان باید شرایط را به گونه ای تغییر می دانند که از قدرت، وظیفه و فرکانس کمتر در هر گوشه استفاده می شد.
رسیدن به این هدف برای برنامه نویسان به زمان زیادی نیاز داشت . به همین خاطر آنها دریافتند که پاک کردن لبه ها بعد از برش بسیار راحت تر و ساده تر از سپری کردن زمان بر روی برنامه نویسی های دشوار است. کنترلرهای امروزی تمامی این فرایندها را به صورت خودکار درآورده است. آنها می توانند مقدار قدرت، وظیفه و فرکانس مورد نیاز را محاسبه کنند. انجام اینکار از گرم شدن بیش از حد بستر جلوگیری می کند.
هنوز هم، یک لیزر برش نمی تواند بدون داشتن نفوذ خوب، لبه زیبا و کیفیت بالایی را ایجاد نماید. دستگاه های قدیمی تر نمی توانند زمان نفوذ خود را راحت کنترل کنند. اگر نفوذ به ماده در یک زمان برنامه ریزی شده نباشد، دستگاه لیزر برش خود را از هر جهتی آغاز می کند و تنها قطعات بد و غیر قابل کاربرد ایجاد می نماید. بنابراین در این شرایط اپراتورها مجبور بودند زمان نفوذ طولانی تری را در نظر بگیرند تا مطمئن شوند نفوذ به طور کامل انجام شده است.
اینکار باعث افزایش زمان برش می شود و می تواند زمان کلی چرخه تولید را تا حد زیادی طولانی تر کند. در سیستم های قدیمی، برش واقعی بر اساس برنامه تنظیم شده ای بود که نمی توانست خود را با شرایط غیر قابل پیش بینی سازگار کند. اگر برش با لیزر، قطعات بدی ایجاد می کرد، اپراتور مجبور بود به اصلاح آن بپردازد و بخش های اضافی را برش دهد. در این شرایط، مانیتورینگ فرآیند به کمک افراد آمد.
استفاده از سنسورهای نوری درون ساخت در دستگاه ها به افراد اجازه می دهد فرایند برش را در یک زمان واقعی بررسی کنند. مانیتورینگ فرآیند، دستگاه می تواند برش و نفوذ را تحت کنترل خود داشته باشد و در صورت نیاز تنظیماتی را انجام دهد. با انجام مانیتورینگ بر روی نفوذ لیزر؛ کنترلر به فرایند نفوذ نظارت دارد. مانیتورینگ فرایند نیز دربرگیرنده تشخیص سوختگی و پلاسماست. تشخیص سوختگی که معمولا به هنگام برش فولاد با اکسیژن مورد استفاده قرار می گیرد به دنبال سوختگی هایی می گیرد که به طور غیر قابل کنترل رخ داده است و باعث ایجاد کیفیت ضعیف در لبه های تولیدی می شود.
کنترلر این موضوع را تشخیص می دهد و به دستگاه دستور می دهد تنظیمات خود را برای سرد کردن آهسته برش انجام دهد. در این شرایط قدرت دستگاه به طور موقت کاهش پیدا می کند و از سرعت آن کاسته می شود. همانند تشخیص سوختگی، تشخیص پلاسما نیز با برش نیتروژن مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که در حال برش فولاد ضد زنگ هستید یا از فولادهای کربنی با نیتروژن استفاده می کنید؛ لیزر فولاد را ذوب می کند و گاز کمکی نیتروژن ماده ذوب شده را تخلیه می نماید و یک لبه بدون اکسید ایجاد می کند. با اینحال، اگر لیزر با سرعت بیشتری برش خود را انجام دهد؛ لبه های شارپی ایجاد می شود و قطعات تولید شده قابل استفاده نخواهد بود. زمانی که این مشکل رخ می دهد، نیتروژن و ماده ذوب شده یک پلاسما ایجاد می کنند. تشخیص پلاسما این فرکانس نوری را محاسبه می کند. در این نقطه، دستگاه نرخ تغذیه را برای یک مسافت خاص کاهش می دهد. در نتیجه سیستم بخش های با کیفیتی را تولید می نماید.
انواع دستگاه های لیزر به یک منبع عالی برای تولید مواد تبدیل شده اند و هیچ گاه به اندازه امروز تولیدی نبوده اند. این گونه ابزارها می توانند با سرعت غیر قابل باوری لبه های بهتر در برش لیزری بسازند و به تولید برسانند.
اگر یک دستگاه برش لیزری به مدت طولانی بدون استفاده بماند، سرعت برش زیاد نیز نمی تواند بر روی چرخه کلی تولید تاثیر بگذارد.
همین موضوع در مورد کیفیت لبه ها نیز صادق است. کیفیت لبه یک موضوع فردی است. یک مکانیک ممکن است به یک برش نگاه کند و لبه های ایجاد شده را خوب بداند. این در حالی می باشد که فرد دیگر با نگاه کردن به لبه های ایجاد شده آن را تایید نمی کند. با این وجود، نیازمندی های کاربرد با کیفیت بودن لبه را مشخص می نماید.
یک ماشین لیزر ممکن است در عرض چند ثانیه قطعه ای را برش دهد اما اگر این قطعه برش خورده برای برطرف کردن خطاهای موجود نیازمند اصلاح مجدد شود چه اتفاقی رخ می دهد؟ برش دادن قطعات بسیار در عرض چند ثانیه یک موضوع عالی است اما کیفیت کار نیز باید حتما در نظر گرفته شود. برای اینکه مطمئن شویم لبه های کار به خوبی برش بخورد، اپراتور باید به طور منظم پارامترهای برنامه لیزر برش را تغییر دهد. در برخی از موارد انجام اینکار به زمان زیادی نیاز خواهد داشت. از سال ۱۹۹۰ تغییرات زیادی بر روی انواع دستگاه های لیزر ایجاد شده است. دستگاه های لیزر برش نیز به خوبی دچار تغییر و تحول شده اند. این بهبودها، همانطور که در ابتدای مقاله نیز عنوان کردیم به خاطر پیشرفت هایی است که در کیفیت مواد، فناوری نازل؛ کنترل فرآیند و کیفیت پرتو ایجاد شده است. اجازه دهید هر کدام از این موارد را با جزییات بیشتری مورد بررسی قرار دهیم.
در طول ۱۵ سال اخیر، دستگاه لیزر برش قدرتمند به تولید کنندگان اجازه داده است مواد ضخیم تری را به راحتی برش دهند اما در برخی از موارد کیفیت لبه آسیب دیده است. در روزهای اولیه، برش دادن مواد ضخیم بسیار دشوار و سخت بود اما با پیشرفت های انجام شده در این حوزه، کیفیت لبه های برش خورده و نیز برش لیزری مواد ضخیم بهتر شد. تولید کنندگان فولاد تقاضای زیادی را برای برش این مواد دریافت می کردند و به همین خاطر شروع به تولید مواد با کیفیتی کردند که بتوان با لیزر برش داد. امروزه ، مواد با کیفیتی تولید می شود که برای برش لیزریبسیار عالی هستند.
توانایی دستگاه برش لیزر های قدرتمند برای برش مواد ضخیم، نازل های برش را وادار به پیشرفت کرد. پیشرفت در این زمینه شامل نازل جریان کواکسیال برای برش لیزری فولاد با اکسیژن است.زمانی که می خواهید ماده خود را با اکسیژن برش دهید، جریان گاز کمکی بسیار پایین است. نازل های دوگانه یا کواکسیال به شما اجازه می دهد جریان نرم و ثابتی از گاز را برای برش داشته باشید. اینکار باعث می گردد کیفیت لبه برش در فولاد افزایش یابد. این فناوری تنها برای برش با اکسیژن به کار نخواهد رفت.برش با گازهای کمکی نیتروژن نیز در میان افراد بسیار محبوب شده است زیرا این گازها توانایی برش بسیار خوبی دارند.
برش با گاز نیتروژن لبه های عاری از اکسید را ایجاد می کند که برای جوشکاری یا رنگ آمیزی آمادگی لازم را دارد. یکی از ایرادات استفاده از گاز نیتروژن این است که به جریان بالایی از گاز برای برش مواد نیاز دارد. به همین خاطر باید نازل قطر بزرگی داشته باشد و منبع تامین نیتروژن نیز فشار بالایی داشته باشد. برای برطرف کردن این مشکل، پیشرفت های ایجاد شده در نازل به ایجاد جریان نوری دینامیک کمک کرده است. زاویه مخروط داخل نازل جریان کواکسیالی برای برش با فشار بالا ایجاد کرده است.