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.
امروزه توسعه دستگاه های برش لیزری بیشتر از قبل شده است.ماشین های برش لیزری دو دسته هستندکه در زیر به توضیح آن خواهیم پرداخت:
ماشین های لیزر برش که ویژه برش لیزری فلزات هستند و به صورت صنعتی و نیمه صنعتی وجود دارند.
ماشین های برش لیزری که ویژه برش لیزری غیر فلزات مختلف هستند و بسته به نیاز های صنعتی و کاربرد ها دسته بندی های متفاوتی دارند.
دستگاه های برش لیزری در سال های اخیر توجه افراد زیادی را به خود جلب کرده اند. به همین خاطر باید توجه زیادی به بحث حفظ و نگهداری دستگاه های برش لیزری شود.
اول از هر کاری باید به فکر تمیزکاری دستگاه برش لیزری خود باشید. بعد از مدتی، گرد و خاکی که در اثر برش لیزری و نیز حکاکی ایجاد می شود می تواند تاثیر خورنده ای بر روی ریل های دستگاه ایجاد نماید. سپس از یک روغن روانکاری مناسب بر روی ریل استفاده نمایید و روغن را به تمامی جهات ببرید تا مطمئن شوید روغن روانکاری به همه جهات دستگاه نفوذ کرده است. لطفا توجه ویژه ای به نصب ریل داشته باشید و سعی کنید آن را به درستی نصب نمایید.
در دومین مرحله، باید آینه های موجود را تمیز کنید. دود و گازهای موجود در هوا ممکن نهایت بر روی دقت برش وحکاکی تاثیر می گذارد. معمولا بهتر است در هفته یکبار آینه های موجود است به سطح لنزها چسبیده باشد. این موضوع بر روی عمق برش و منحنی های موجود تاثیر گذار خواهد بود و در را با الکل بی آب تمیز نمایید. همچنین توجه داشته باشید که یاتاقان را نیز باید روغنکاری کنید. شما می توانید گرد و خاک موجود بر روی یاتاقان را با استفاده از دستمال نرم و تمیز پاکسازی نمایید. برای امنیت و تولید با بهره وری بالا، باید تجهیزات برش لیزری را به صورت روزانه بررسی کنید و اگر نیاز به مراقبت یا نگهداری داشتند اینکار را انجام دهید. اینکار نه تنها می تواند عمر دستگاه برش لیزری شما را افزایش دهد بلکه کیفیت محصولات را بهبود می بخشد . در نهایت می توانید به یک بهره وری و کارایی پایدار دست یابید.
زمانی که با دستگاه برش لیزری خودتان کار میکنیدباید دقت لازم را داشته باشید. زمانی که مشکلی در ماشین برش لیزر به وجود می آید، اگر از روش های زیر استفاده نمایید مشکلتان رفع خواهد شد. روش های زیر می تواند تا حد زیادی خواسته هایتان را در تعمیرات دستگاه لیزر پوشش دهد و نیازمندی های شما را به خدمات برش لیزر مرتفع سازد .
به طور کلی می توان گفت از لیزرها استفاده های زیادی میشود. یکی از این موارد برش لیزری صفحات فلزی است . در استیل های نرم ، فلزات ضد زنگ و ورقه های آلومنیومی، برش لیزری بسیار مناسب است . دستگاه برش لیزری، عرض های بسیار کمی را برش می دهد ونیز گرمای زیادی را در نقطه ی خاصی متمرکز می کند که در این صورت گرما در اطراف آن نقطه پخش نمیشود . این روش برای بریدن سوراخ های بسیار ریز و یا طراحی صفحات فلزی پیچیده مناسب به نظر می آید . اکثر مردم می دانند که کلمه LASER مخفف عبارت انگلیسی :” Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ” می باشد . اما آیا شما می دانید که چگونه پرتو های نور می توانند صفحه فلزی را با ماشین برش لیزری، برش دهند ؟
این روش به چه صورت عمل می کند ؟
پرتو های لیزر یک سری از نور هایی با طول موج ( رنگ ) هم اندازه و با شدت بسیار بالا هستند . در مورد لیزرهای مدلCO2 ، پرتوهای نور بخش فروسرخ از طیف امواج الکترومغناطیسی را شامل می شود که برای انسان قابل رویت نیست. ابعاد این پرتوها هنگامیکه از دهانه منبعه تولید کننده رها می شوند حدود ۳ چهارم یک اینچ بیشتر نیست . این پرتو ها ممکن است قبل از اینکه به صفحه فلزی مورد نظر برسد در درون دستگاه به وسیله آینه ها منعکس شوند. پرتوهایی که قرار است به هدف مورد نظر برسند قبل از برخورد با صفحه فلزی، از دهانه ی یک ابزار لوله مانند رد می شوند تا همگی در یک راستا قرار بگیرند و تاثیر لیزر افزایش یابد. هم چنین گاز های متراکمی مثل اکسیژن و نیتروژن از دهانه این ابزار لوله مانند خارج می شود.
متمرکز کردن پرتوهای لیزر می تواند به وسیله لنز های مخصوص و یا آینه های کروی مقعر انجام گیرد و این عمل در درون دستگاه به خوبی صورت می پذیرد. این پرتو ها باید با دقت زیادی بر نقطه مورد نظر متمرکز شوند و انرژی مورد نیاز برای لیزر برش آن ورقه به خوبی تنظیم شود تا عمل برش به درستی صورت پذیرد. گرمای متمرکز شده بر روی نقطه هدف بسیار زیاد است .
شدت زیاد توان مصرفی در این عملیات باعث گرم شدن سریع ، ذوب شدن و یا تبخیر شدن آن ماده می شود. گرمای تولیدی توسط این دستگاه ها به اندازه مورد نیاز برای سوختن مواد وجود دارد . پرتو های پر قدرت لیزر به سادگی مواد را ذوب می کند و فشار گار نیتروژن تولیدی نیز مواد اضافی ذوب شده که هنوز بر سطح ورقه وجود دارند را از صفحه کنار می زند.
در دستگاه لیزر برش CNC قسمت بالایی دستگاه بر روی صفحه مورد نظر به گونه ای که شما مشخص کرده اید می چرخد و طرح مورد نظر را از ورقه بیرون می آورد . یک سیستم برای تنظیم ارتفاع در دستگاه وجود دارد که باعث می شود بین لوله ای که از آن ، لیزر رها می شود و صفحه ای که در حال بریده شدن است فاصله مناسب رعایت شود . این فاصله بسیار مهم است چون مشخص می کند که نقطه کانونی در کجای صفحه فلزی ، قرار گیرد . کیفیت برش با کم و زیاد کردن فاصله کانونی تغییر می کند . در یک برش خوب پارامتر های زیادی تاثیر گذار هستند اما وقتی همه آن ها به خوبی کنترل شوند ، برش لیزر ، پایدار ، قابل اعتماد و بسیار دقیق خواهد بود
موضوع دارای اهمیت دیگر کاربرد های برش لیزری غیر فلزات است که در بخش زیر به آن پرداخته شده است .
۳٫ کنترل فرآیند بهتر:
با قوی تر شدن لیزرها و برش مواد با ضخامت های بالا، دستیابی به یک قطعه بدون مواد خارجی و کیفیت لبه خوب نیز به سختی انجام می شد. دستگاه برش لیزری OEM این مشکل را تا حدود زیادی برطرف کردند. آنها شروع به ساخت ناظرهایی کردند که بتواند بیشتر از یک برنامه کار انجام دهد. آنها فرایند و پردازش کار را آسانتر کرده و بدون نیاز به یک اپراتور نیز مورد اعتماد هستند.
لیزرهای امروزی می توانند ضخامت های مختلفی را در مواد مختلف برش لیزری دهند و به کیفیت خوبی از لبه دست یابند.
۴٫ لیزرهای جدید، پارامترهای پرتو جدید:
OEM میلیون ها دلار برای بهبود کیفیت پرتو مصرف شده است. با تولید پرتو بهتر، لیزر نیز می تواند فولاد، فولاد زنگ نزن و آلومینیوم را با کیفیت لبه بهتر و به صورت پایدار تولید کند و در استقامت آن ها که بسیار هم مهم هستند اختلالی ایجاد نکند. در طول دهه های اخیر، بیشتر این کارها بر روی لیزرهای CO2 متمرکز شده اند اما در سال های اخیر R&D توجه خود را بر روی تولید لیزرهای حالت جامد جلب کرده است. این لیزرها شامل لیزرهای فیبر و اخیرا نیز فناوری دیود مستقیم می باشد.
لیزرهای CO2 ساخت مواد را نیز تغییر داده است. لیزرهای فیبری نیز نسل بعدی ماشین برش لیزری برای صنعت می باشند. با هزینه نگهداری پایین، به کارگیری ساده و توانایی برش با سرعت بیشتر از لیزر۲ CO ، لیزر فیبری یک گزینه در حال رشد برای بیشتر کارهای لیزری جدید است. این لیزر لبه هایی را در مواد نازک ایجاد می کند که شبیه لبه های تولید شده با لیزرهای co2 با کیفیت است اما با افزایش ضخامت مواد، کیفیت لبه برش نیز کاهش پیدا می کند.
فناوری های جدید تغییراتی را در خواص و ویژگی های پرتو لیزر فیبری ایجاد نموده و به آن اجازه می دهد مواد فولادی ضخیم را با کیفیت خوب و مشابه ماشین لیزر برش co2 برش دهد . همین امر نیز به تولید کنندگان اجازه می دهد لیزرهای فیبری را برای پردازش و ساخت انواع مختلفی از مواد و با ضخامت متفاوت خریداری نموده بدون اینکه نیازی به اپتیک های خاص یا تغییر لنز باشد.توانایی پیروی و تقلید از کیفیت لبه های برش خورده با دستگاه لیزر برش ۲ CO در لیزر فیبری در حال بررسی است و با استفاده از لنزهای مخصوص و آینه هایی که عرض بریدگی را تغییر می دهد انجام می شود. اگر نگاهی به آینده بیندازیم متوجه می شویم که فناوری های نوظهور بدون شک موارد جدیدی را وارد بازار برش لیزر خواهند کرد. برخی از تولید کنندگان سیستم های حالت جامد را با عنوان لیزرهای دیود مستقیم توسعه داده اند که بازده اضافی و مزایای پردازش منحصر به فرد را پیشنهاد می کنند. اگرچه هنوز تاثیر این فناوری بر روی گزینه های لیزر برش موجود مشخص نیست اما هم اکنون توانایی های خود را برای تولید موادی با کیفیت لبه عالی نشان داده است. فناوری لیزر برای همیشه در حال تغییر است. سیستم های موثر و با سرعت همیشه و به طورد دائم در حال ظهور هستند.