آیا برش با لیزر سبب تغییر خواص فلز می شود؟

برش با لیزر می‌تواند در برخی موارد تغییر خواص فلز را ایجاد کند، اما این تغییرات ممکن است در مقیاس میکروسکوپی باشد و به طور کلی تأثیرات گسترده‌تری را در خواص فلز ایجاد نکند. تغییر خواص فلزات به عوامل مختلفی مانند نوع فلز، قدرت لیزر، زمان تابش و سرعت برش بستگی دارد. در زیر، تأثیرات عمده‌ای که ممکن است در برش با لیزر رخ دهد را بررسی می‌کنیم:

تاثیرات برش با لیزر بر روی فلز:

1. تغییرات ساختاری: در برخی موارد، برش با لیزر می‌تواند باعث تغییر ساختار فلز شود. مثلاً در برخی فلزات، ممکن است حرارت تولید شده توسط لیزر باعث تجزیه حرارتی یا تشکیل فاز جدیدی در فلز شود. این تغییرات ممکن است تأثیری بر خواص مکانیکی و مغناطیسی فلز داشته باشد.
2. تغییرات حرارتی: لیزر می‌تواند حرارت قابل توجهی در منطقه برش ایجاد کند. این تغییر حرارتی ممکن است باعث تغییر خواص حرارتی فلز شود، مانند مقاومت حرارتی، رفتار تغییر حجم در حرارت، و مقدار حرارت نسبی.
3. اکسیداسیون: در صورت تماس فلز با هوا، برش با لیزر ممکن است باعث اکسیداسیون فلز شود. این تغییر می‌تواند منجر به تشکیل لایه‌های اکسیدی بر روی سطح فلز شود که ممکن است خواص ظاهری و مقاومت به خوردگی را تحت تأثیر قرار دهد.
4. تغییرات مورفولوژیک: برش با لیزر می‌تواند باعث تغییرات مورفولوژیک در سطح فلز شود، مانند تشکیل کانون‌ها، حفره‌ها یا ریزساختارهای خاص که ممکن است تأثیری در خواص سطحی فلز داشته باشند.
5. منطقه متاثر از گرما (HAZ): برش با لیزر گرمای شدید ایجاد می کند، به ویژه در کاربردهای با توان بالا. این گرما می تواند منجر به ایجاد یک منطقه متاثر از حرارت (HAZ) در اطراف لبه های بریده شده فلز شود. اندازه HAZ به عواملی مانند قدرت لیزر، سرعت برش و خواص مواد بستگی دارد. در HAZ، فلز دستخوش تغییرات حرارتی می شود که می تواند بر ریزساختار و خواص مکانیکی آن تأثیر بگذارد.
6. تنش پسماند: برش لیزری می تواند باعث ایجاد تنش پسماند در فلز، به ویژه در هندسه های ضخیم یا پیچیده شود. گرمایش موضعی و خنک‌سازی سریع در طول فرآیند برش می‌تواند باعث انبساط و انقباض حرارتی غیریکنواخت شود و در نتیجه تنش‌های پسماند در مواد ایجاد شود. تنش پسماند می تواند بر پایداری ابعادی، اعوجاج و رفتار مکانیکی فلز تأثیر بگذارد.
7. کیفیت سطح: برش لیزری معمولاً لبه های برش با دقت بالا و صاف را ارائه می دهد. با این حال، بسته به پارامترهای لیزر و خواص مواد، برخی از بی‌نظمی‌های سطحی مانند خطوط، تفاله یا زبری ممکن است رخ دهد. این عیوب سطحی می تواند بر زیبایی، مقاومت در برابر خوردگی و خواص خستگی فلز تأثیر بگذارد.
8. انتخاب مواد: فلزات مختلف واکنش متفاوتی به برش لیزری نشان می دهند. برخی از فلزات، مانند فولاد کربن و فولاد ضد زنگ، به دلیل رسانایی حرارتی بالا و خاصیت جذب لیزری خوب، بیشتر با لیزر برش داده می شوند. فلزات دیگر، مانند آلومینیوم و مس، بازتاب بالاتری نسبت به نور لیزر دارند و ممکن است برای دستیابی به برش‌های رضایت‌بخش، به تنظیمات لیزری خاص یا فرآیندهای اضافی نیاز داشته باشند.
9. ضخامت مواد: برش لیزری برای ضخامت های نازک تا متوسط ورق های فلزی مناسب است. با افزایش ضخامت، این فرآیند به دلیل افزایش اتلاف گرما و نیاز به قدرت لیزر بالاتر، چالش برانگیزتر می شود. مواد ضخیم تر ممکن است اثرات گرمایی مهم تری مانند افزایش HAZ و اعوجاج را تجربه کنند.
10. ملاحظات پس از پردازش: پس از برش لیزری، لبه های برش ممکن است به مراحل بعدی پس از پردازش، مانند لایه برداری یا عملیات سطحی نیاز داشته باشند تا کیفیت و عملکرد محصول نهایی بهبود یابد. این مراحل می تواند به از بین بردن هرگونه سوراخ، صاف کردن لبه ها و بهبود سطح پرداخت کمک کند.

کاربر گرامی برای اطلاع از انواع خدمات برش لیزری در زمینه های مختلف همانند برش لیزری ورق آهن ، برش لیزری استیل ، برش لیزری لوله و پروفیل و برش لیزری آلومنیوم به صفحات آنها مراجعه فرمایید.

توجه به این نکته مهم است که برش لیزری یک فرآیند پیچیده است و اثرات خاص بر خواص فلز بسته به عوامل متعددی از جمله پارامترهای لیزر، ترکیب مواد، ملاحظات طراحی و نتایج مطلوب می‌تواند متفاوت باشد. مشاوره با متخصصان سروسازه و انجام آزمایشات بر روی فلز خاص و کاربرد مورد علاقه می تواند بینش دقیق تری در مورد اثرات برش لیزری بر خواص فلز ارائه دهد.

اگر لازم است خواص فلزات حفظ شود و تغییرات حاصل از برش باید کمترین تأثیر را داشته باشد، ممکن است روش‌های دیگری مانند برش واترجت یا سی ان سی مناسبتر باشند. اما در صورتی که تغییرات خواص فلز در مقیاس میکروسکوپی برای کاربرد مورد نظر اهمیت کمتری داشته باشد، برش با لیزر هنوز یک گزینه مناسب برای برش در فلزات است و ممکن است برای برخی کاربردها مناسب باشد. برش لیزری قطعا یکی از بهترین روش های برش فلزات در ایران است.