آیا میدانید فناوری برش لیزری چیست؟

لیزر یک کشف کاملا علمی است که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن و امروزی ما حضور دارد و روزانه شاهد تاثیرات تکنولوژی لیزر در بخش صنعت، پزشکی، ارتباطات و غیره هستیم. لیزر به معنای تقویت نور به روش گسیل القایی تابش می‌باشد. دستگاه لیزر نور را به صورت پرتوهای باریک با طول موج مشخص ساطع می‌کند. لیزر تابش یک فوتون به یک ذره همچون اتم یا یون که برانگیخته شده می‌باشد و باعث می‌شود یک فوتون دیگر نیز آزاد شود که این دو فوتون با یکدیگر هم فرکانس می‌باشند. تابش لیزری با پهنای گسترده و توان بسیار بالا در تمرکزیابی نور، چندین برابر درخشنده تر از نور خورشید می باشد و از نظر ماهیت، تفاوتی با نور عادی ندارد.

سال 1939، والنتین فابریکانت استفاده از انتشار تحریک شده برای تقویت تشعشعات را نظریه پردازی نمود.

سال 1950، چارلز تاونز، نیکولای باسوف و الکساندر پروخوروف، تئوری کوانتومی انتشار تحریک شده را توسعه داده و انتشار تحریک شده مایکروویو را ارائه نمودند. آنها بعدها برای این کار جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند.

پس از کشف فلزات توسط انسان، اولین موضوع مربوط به کار با فلزات، مسئله برش و شکل دادن به آن بود و از قدیم الایام روش‌های مختلفی برای برش قطعات و صفحات فلزی به کار می‌رفته است. روش‌هایی که به مرور زمان و با پیشرفت علم و تکنولوژی نیز دچار تغییر و تحول شده و امروزه به روش‌ها و تکنیک‌هایی راحت و با کاربری آسان تبدیل شده‌اند.

برای برش فلزات دو دسته کلی وجود دارد. روش‌های سنتی و روش‌های مدرن.

1- روش سنتی:  فرزکاری، تراشکاری، سنگ زنی، سمباده‌زنی، رزوه‌زنی.

فرزکاری: از قدیمی‌ترین روش‌های برش فلزات فرزکاری می‌باشد. ماشین فرز دارای یک صفحه مستحکم بوده که به روش‌های دستی و اتوماتیک قابل کنترل می‌باشد.

تراشکاری: در این روش، برش قطعه به صورت دورانی بوده و به روش براده برداری سطح مقاطع دایره‌ای شکل تولید می‌کند. در این روش قابلیت تولید اشکال مختلف از جمله شکل‌های مخروطی با تغییر وضعیت دستگاه وجود دارد.

رزوه زنی: در صنعت، روش‌های مختلفی برای تولید پیچ و مهره و رزوه زنی وجود دارد که در این بین می‌توان به استفاده از قلاویز و حدیده، استفاده از دستگاه‌های فرز یا تراش، رولینگ و فرمینگ اشاره کرد.

2)روش مدرن: برش هوا گاز، برش پلاسما، برش لیزر، برش واترجت، برش ورق با گیوتین از جمله روش‌های مدرن برش فلزات می‌باشد.

برش هواگاز: برای برش آهن و فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل تولید لبه های تمیز و دقیق، بسیار مناسب است. به طور معمول این روش برای ضخامتهای ۱۰ تا ۲۰۰۰ میلی متر کاربرد دارد ولی با استفاده از یک سری روشها می‌تواند برای ضخامت‌های ۶ تا ۳۰۰ میلی متر نیز مورد استفاده قرار گیرد.

برش پلاسما: به دلیل داشتن تنوع در قیمت و انجام کار بسیار کاربردی است و نسبت به روش هواگاز سرعت بالاتری دارد.

برش لیزر: از این روش برای بازه ۱۰ تا ۲۵ میلی متر مورد استفاده می‌شود. همچنین دارای دقت و کیفیت بالایی است و استفاده از این روش بسیار آسان می‌باشد و حتی بدون اپراتور نیز می‌توان کار برش را انجام داد. لیزر در ضخامت‌های پایین دارای سرعت بالایی بوده ولی سرعت آن در ضخامت های بالا به شدت کاهش می‌یابد. برای برش فلزات مختلف از انواع لیزرهای مختلف استفاده می‌شود.

برش واترجت: در برش واترجت با استفاده از فشار آب، فلزات را بسیار دقیق برش میدهند. کیفیت لبه‌ها در این روش حتی از برش لیزر هم بهتر است، زیرا هیچ تنش گرمایی برای فلز ایجاد نمیکند. این روش برای هر نوع فلزی و با هر ضخامتی کاربرد دارد.

برش ورق با گیوتین: برای برش ورق‌های فلزی بصورت سریع و بهینه این روش مورد استفاده قرار می‌گیرد که بسیار تمیز و چهارگوش انجام می‌شود. همچنین برای کنترل فعالیت دستگاه با تنظیم فاصله تیغه ها، دستگاه مجهز به CNC می باشد.

برش لیزری فرآیندی است که یک سطح فلزی با ضخامت معین در معرض پرتوهای لیزری قرار می‌گیرد و برش داده می‌شود. پرتوهای لیزری این دستگاه از قدرتی برخوردارند که می‌توانند بر روی صفحات فلزی با ضخامت‌های مختلف طرح‌های متنوعی را ایجاد نماید. فرآیند برش لیزری با تمرکز پرتوهای لیزری بر روی سطح فلزی شروع می‌شود و با حرکت آرام روی سطح ادامه یافته و فلز به شکل دلخواه برش داده می‌شود. در ابتدای کار پرتوهای لیزر سوراخ هایی روی سطح ایجاد می‌کند و در آخر منجر به جدا شدن آن قسمت می‌گردد.

1) برش لیزری یک فناوری غیر تماسی است. 

2) دستگاه های این فناوری حداقل هزینه تعمیرات و نگهداری را دارند.

3) یک دستگاه برش لیزری برای طیف گسترده‌ای از کاربردها و مواد قابل استفاده است.

4) کار کردن با دستگاه برش لیزری راحت بوده و کاربری آسانی دارد.

5) پرتوهای لیزری قابل کنترل هستند و به آسانی می‌توان مسیر تابش و زمان برش آن را تنظیم نمود.

1) عدم نیاز به ماشین کاری مجدد پس از برش لیزری 

2) عدم ایجاد پلیسه و سوختگی بر روی سطح کار پس از برش لیزری 

3) سرعت بالای دستگاه لیزر برای برش قطعات 

4) قابلیت پیاده سازی آسان طرح و نقشه‌ها روی فلزات 

قبل از هر چیز باید طرح مورد نظر توسط طراح یا گرافیست ساخته شود. سپس طرح مورد نظر را به برنامه مخصوص دستگاه برش لیزر ارسال می‌کنیم. توان دستگاه را با استفاده از نرم‌افزار مشخص می‌کنیم. سپس یک بار تنظیمات انجام شده را توسط نرم افزار و به صورت شبیه سازی شده تست می‌کنیم تا مطمئن شویم تمامی موارد به درستی تنظیم شده باشد. توان دستگاه و سرعت حکاکی و برش را مشخص می‌کنیم. بعد از آن برای اجرای طرح، فرمان اجرا را به دستگاه ارسال می‌کنیم. دستگاه به صورت اتوماتیک شروع به حکاکی و برش می‌کند.

هر شیوه حکاکی با توجه به نوع مدل‌های آن روش، توانایی ایجاد عمق‌های مختلفی دارد. پس باید حداکثر و حداقل عمق هر روش را بدانیم که بتوانی یک عدد را به عنوان شاخص در آن روش انتخاب کنیم. ایجاد عمق به عواملی چون فشار باد، فاصله سوزن تا سطح کار، نوع قلم، سختی قطعه و سرعت پیش روی محور بستگی دارد.

توان حکاکی و برش هر نوع متریال متفاوت می باشد. همچنین تنظیمات هر دستگاه با دستگاه دیگری نیز متفاوت است. تنظیماتی که بر روی دستگاه انجام می‌دهید با توجه به توان و ساعت مصرف تیوب لیزر تنظیم می‌شود. حتی به یاد داشته باشید که اگر شما متریالی را صبح برش بزنید و دستگاه مدام در حال کار باشد آخر وقت بخواهید همان برش را بر روی همان متریال بزنید تنظیمات را باید تا حدی تغییر دهید به عنوان مثال باید توان دستگاه یا سرعت کار دستگاه را افزایش دهید.

این موارد به دلیل این است که در هنگام کار با دستگاه زمانی که متریال با نور لیزری می سوزد از خود دوده تولید می‌کند و این دوده بر روی عدسی، آینه‌ها و سایر قطعات دستگاه می‌نشیند که قدرت دستگاه را پایین می‌آورد. بنابراین تنظیمات دستگاه را باید همیشه چک کنید و اپراتور نباید در هنگام کار دستگاه از کنار دستگاه برش لیزری تکان بخورد.