برای آشنایی با برش لیزری ورق آهن و فلزات ، ابتدا بهتر است در مورد برش لیزری بدانیم
برش لیزری چیست؟
تاریخچه‌ی اختراع برش لیزر به سال 1965 میلادی برمی‌گردد که برای اولین بار برای ایجاد حفره در قالب‌های الماس مورد استفاده صنعتگران قرار گرفت. اولین دستگاه برش لیزر جهان توسط موسسه‌ی تحقیقاتی Western Electric Engineering ساخته شد.
اولین دستگاه‌های برش لیزر از نوع CO2 بود که به دلیل محدودیت ساختاری آن امکان برش ورق و اجسام فلزی ممکن نبود و صرفا برای صنایعی که در حوزه‌ی چرم، نساجی، دکور و چوب و پلاستیک فعال بودند کاربرد داشت.
برش لیزری CO2 به اندازه‌ی کافی برای غلبه بر فرایند هدایت حرارتی فلزات قدرتمند نبود و صرفا برای اجسامی کاربرد داشت که هدایت حرارتی در هنگام تابش اشعه‌ی لیزر رخ نمی‌داد. این محدودیت اصلا به معنی کاربردی نبودن تکنولوژی برش لیزری CO2 نیست. بلکه هنوز هم بخش اعظم برش‌های غیرفلزی مانند چوب، MDF، پلاستیک، پلکسی، چرم و پارچه توسط این دستگاه‌ها انجام می‌شود.
سرانجام این محدودیت در سال 1967 برداشته شد. برای اولین بار انگلستان دستگاهی به‌منظور برش لیزر با تکنولوژی جت اکسیژن تولید کرد که قادر بود برش فلز را هم انجام دهد. این اختراع انقلاب بزرگی را در صنایع مختلف بوجود آورد و باعث شد کیفیت و سرعت ساخت قطعات فلزی به میزان بالایی افزایش یابد.
صنایعی همچون هوافضا، خودروسازی، داروسازی، الکترونیک، مهندسی و ساخت خطوط تولید و صنایع نظامی ازجمله مهمترین مواردی به شمار می‌رود که تکنولوژی برش لیزری فلز توانست رشد انفجاری را در پیشرفت قطعه‌سازی آنها رقم بزند.
در ابتدای دهه‌ی 70 میلادی از تکنولوژی برش جت اکسیژن در صنعت هوافضا و برای برش فلز تیتانیوم استفاده شد. این اتفاق به منزله‌ی جرقه‌ای بود تا استفاده از آن به سرعت در صنایع گوناگون به امری رایج تبدیل شده و هرآنچه که قبلا ساخت آن با محدودیت فناوری مواجه بود با بالاترین کیفیت و سرعت اجرا در اختیار صنعتگران و تولیدکنندگان بزرگ و کوچک قرار گیرد.
امروز شاید کمتر خودرویی را بتوان یافت که در تولید و مونتاژ آن حداقل یک قطعه‌ی فلزی که با استفاده از تکنولوژی برش لیزری ساخته شده بکار نرفته باشد. قطعاتی که ساخت آن با روش‌های دیگر مانند قالب گیری از کیفیت مناسب برخوردار نبوده و بازدهی محصول را کاهش می‌دهد.
به مرور زمان و با پیشرفت حوزه‌ی ساخت دستگاه‌های برش لیزر، تکنولوژی‌های دیگری هم به بازار ارائه شد که هرکدام از صنایع بر اساس نیازها و شیوه‌ی کاری خود، نوع مناسب لیزر را انتخاب می‌کنند. درحال حاضر تکنولوژی‌های جت اکسیژن، فایبر و واتر جت پرکاربردترین روش‌های برش اجسام و ورقه‌های فلزی در سراسر جهان و ایران به شمار می‌رود.
هنوز نقشه تان را نفرستادید؟
فرم روبرو را پرکنید تا در اسرع وقت کارتان تکمیل شود
برش لیزری ورق آهن چیست؟
برش لیزری ورق آهن توسط دستگاه های لیزری انجام می شود که یکی از بهترین روش های نویندر این زمینه است. عملکرد این دستگاه ها به این شکل است که جریان لیزر ابتدا یک سوراخ برروی سطح ایجاد میکند (این سوراخ بسیار ریز است و حتی نیازی به ترمیم آن پس از انجام کار نیست) و سپس شروع به برش بر اساس طرح مورد نظر می کند.
یکی از مزیت های بسیار مهم این روش برش ورق آهن در این است که دیگر نیاز به نیروی انسانی نیست و دستگاه حتی پیچیده ترین طرح های برش ورق آهن را با سرعت و دقت بالا و بدون نیاز به نیروی انسانی انجام می دهد. همین عدم نیاز به نیروی انسانی باعث کاهش در هزینه های خروجی کار می شود.
انواع روش های برش ورق آهن
برش ورق آهن یکی از مواردی است که در صنایع مختلف بسیار مورد نیاز می باشد و دارای روش های مختلفی است. هرکدام از این روش ها ویژگی ها، مزایا و معایب خودشان را دارند. نکته ای که باید حتما به آن توجه داشته باشید، این است که هرکدام از این روش های برش ورق آهن برای بعضی از برش ها مناسب هستند. قبل از انتخاب روش برش ورق آهن باید نوع متریالی که می خواهید آن را برش دهید (لوله، پروفیل، مس، آلومینیوم، برنج، آهن) و ضخامت آن را مشخص کرده و سپس نوع و روش برش خود را انتخاب کنید. به عنوان مثال برش لیزری ورق آهن بهترین روش برای برش ورق آهن است، اما برای ضخامت های بالا کاربرد ندارد و امکان برش ورق های با ضخامت بالا با این روش وجود ندارد. برای برش ورق های با ضخامت بالا می توان از روش پلاسما استفاده کرد.
برش لیزری فلز آهن در چه صنایعی کاربرد دارد؟
برش لیزری آهن یک فرایند صنعتی است که با استفاده از تکنولوژی لیزر، قطعات فلزی از جمله آهن و فولاد را به صورت دقیق و با کیفیت بالا برش می‌دهد. در این فرایند، انرژی لیزر به صورت تمرکز شده بر روی نقاط مورد نظر قرار می‌گیرد و باعث ذوب و برش قطعه می‌شود.برش لیزری آهن برای مصارف مختلفی در صنعت استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای آن شامل موارد زیر است:
صنعت خودروسازی: برش لیزری آهن به عنوان یک فرایند مهم در تولید قطعات خودرو استفاده می‌شود، از جمله بدنه خودرو، قطعات موتور و قطعات سیستم تعلیق. این فرایند دقت بالا و سرعت برش مناسبی را فراهم میکند.
صنعت ساختمانی: در صنعت ساختمانی نیز برش لیزری آهن برای تولید قطعات فلزی از جمله تیرها، ستون‌ها و نوارهای لوله‌ای استفاده می‌شود. این فرایند امکان برش دقیق و تکرارپذیری را فراهم میکند.
صنعت دریایی: در ساخت و تعمیرات کشتی‌ها و سازه‌های دریایی، برش لیزری آهن استفاده می‌شود. این فرایند برای برش قطعات فلزی بزرگ و پیچیده استفاده می‌شود، مانند قطعات بدنه کشتی و قطعات سازه‌های فلزی دریایی.
صنعت فضایی: در صنعت فضایی نیز برش لیزری آهن استفاده می‌شود برای تولید قطعات فلزی از جمله قطعات موتورها، قطعات سازه‌ها و اجزای مکانیکی مختلف در ماهواره‌ها و سفینه‌ها.
برش لیزری CNC ورق آهن
برش CNC ورق آهن یکی از روش های برش لیزری است که بسیار محبوب و پرکاربرد می باشد. علت محبوبیت برش CNC فلزات مزایای بیشماری است که این روش در قیاس با سایر روش ها دارد. در این روش هیچ نیروی انسانی بجز اپراتور دستگاه دخیل نیست و همین امر باعث شده است که خطای انسانی در این فرایند به صفر برسد و هیچ اشتباهی در برش بوجود نیاید. نحوه عملکرد برش CNC به این شکل است که طرح مورد نظر (هرچقدر پیچیده، خاص و با ظرافت باشد) با نرم افزارهایی مانند اتوکد یا کرل طراحی می شود و طرح از طریق کامپیوتر و توسط اپراتور دستگاه به آن داده شده و از اینجا به بعد دستگاه کار رو پیش می برد.
در این روش دیگر نیازی به نگرانی برای طرح های خاص و دارای ریزه کاری نیست و این دستگاه با دقت بسیار بالا طرح شما را عیناً تحویل می دهد.
دستگاه برش لیزری ورق آهن به چه شکل عمل می کند؟
عملکرد دستگاه برش لیزر به این شکل است که یک جریان بسیار قوی از الکترون ها توسط یک منبع با توان بالا ایجاد می شود. به جریان الکترون با توان قدرت بالا اشعه لیزر می گویند. دستگاه اشعه لیزر را با توجه به طرح درخواستی برروی ورق آهن می تاباند. اشعه با داغ و ذوب کردن محل مورد نظر و بدون تماس با سطح شروع به برش سطح ورق با لیزر می کند.
برش ورق آهن با اشعه لیزر به دلیل حرارت بالایی که دارد ضایعاتی از آهن را که ناشی از برش است، ایجاد میکند. به این ضایعات که هنگام برش ورق آهن بوجود می آیند، اصطلاحا پلیسه گفته می شود. برای بالا رفتن کیفیت برش، دستگاه گاز نیتروژن یا اکسیژن را با فشار بالا به سطح می زند که باعث دور شدن ضایعات برش از محل برش می شود و باعث بالا رفتن کیفیت نهایی کار می گردد.
تفاوت استفاده از گاز نیتروژن و اکسیژن در دستگاه برش لیزری فلزات چیست؟
عملکرد دستگاه برش لیزر به این شکل است که یک جریان بسیار قوی از الکترون ها توسط یک منبع با توان بالا ایجاد می شود. به جریان الکترون با توان قدرت بالا اشعه لیزر گفته می شود.
دستگاه اشعه لیزر را با توجه به طرح درخواستی برروی ورق آهن می تاباند. اشعه با داغ و ذوب کردن محل مورد نظر و بدون تماس با سطح شروع به برش سطح ورق با لیزر می کند.
برش ورق آهن با اشعه لیزر به دلیل حرارت بالایی که دارد ضایعاتی از آهن را که ناشی از برش است ایجاد میکند. به این ضایعات که هنگام برش ورق آهن بوجود می آید اصطلاحا پلیسه گفته می شود. برای بالا رفتن کیفیت برش، دستگاه گاز نیتروژن یا اکسیژن را با فشار بالا به سطح می زند که باعث دور شدن ضایعات برش از محل برش می شود و باعث بالا رفتن کیفیت نهایی کار می شود.
مزایا و ویژگی های برش لیزری آهن که آن را تا این حد محبوب کرده است چیست؟
برش لیزری آهن به دلیل مزایای بسیار زیادی که دارد روز به روز درحال گسترش است و کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف دارد. در این قسمت با اختصار به بعضی از مهم ترین ویژگی های این روش اشاره می کنیم تا شما هم بیشتر با این روش آشنا شوید.
۱- سطح برش با بالاترین کیفیت
بهترین روش برای برش ورق های فلزی استفاده از دستگاه های لیزر است. با کیفیت ترین برش را می توان با این دستگاه ها تجربه کرد.
۲- هزینه مناسب و مقرون به صرفه
برش لیزری فلزات نسبت به سایر روش های برش بسیار مقرون به صرفه است به خصوص برای برش در تیراژ های بالا
۳- امکان برش در تیراژ بالا
یکی از ویژگی های بسیار مهم این روش، امکان برش در تیراژ بالا است. در چنین حالتی هم هزینه برای شما بسیار مقرون به صرفه تر است، هم برای برش در تیراژ بالا برای طرح های مشابه بسیار مناسب است و تمام قطعات بدون کوچکترین اشتباه و تناقضی آماده می شوند.
۴- دقت بسیار بالا در برش
برش ورق آهن با لیزر دقت بسیار بالایی دارد و علت آن این است که هیچ نیروی انسانی در این کار دخیل نیست و کار کاملاً سیستماتیک و مطابق طرح پیش می رود.
۵- انعطاف پذیری در برش
منظور از انعطاف پذیری امکان برش انواع متریال با این روش است. با استفاده از برش لیزری فلزات می توان انواع فلزات مانند آهن، آلومینیوم، برنج و … را برش داد.
۶- امکان برش ظریف ترین طرح ها
در این روش ابتدا طراحی توسط یک طراح انجام می شود و طرح عینان به کامپیوتر داده می شود. دستگاه مطابق طرح دریافتی برش را انجام می دهد. به همین خاطر است که همیشه می گویند در برش لیزری فلزات امکان هیچگونه خطایی در برش وجود ندرد.
۷- عدم آسیب به سطح فلز
در برش لیزری فلزات، اشعه لیزر به نقطه مورد نظر مطابق طرح تابیده می شود و کار بسیار سریع انجام می گردد. این عوامل باعث می شوند که کل سطح فلز گرم نشده و سطح فلز دچار تاب برداشتگی و خم نمی شود.
۸- کاهش ضایعات برش
یکی از بزرگترین دغدغه های صنایع مختلف ضایعات بسیار زیادی است که از برش فلزات بوجود می آید و این موضوع در نهایت هزینه بسیار زیادی را برای آن مجموعه ایجاد می کند. برش لیزری فلزات به دلیل آن که بسیار دقیق و بدون مشکل انجام می شود، ضایعات ناشی از برش را به حداقل رسانده است.
۹- سرعت بالا در برش فلزات
در این روش به دلیل آنکه کار کاملاً سیستماتیک انجام می شود، سرعت فرآیند در مقایسه با سایر روش ها بسیار بالا است
محدودیت برش لیزری فلزات چیست؟
می توان گفت مهم ترین و تنها عیب برش لیزری فلزات محدودیت برش برای ضخامت های بالای فلزات است. دستگاه لیزر امکان برش ورق آهن با ضخامت بالاتر از ۳۱ میلی متر را ندارد. همچنین برای برش لیزری ضخامت های مختلف فلزات نیاز به دستگاه های متفاوتی است و هر دستگاه ضخامت قابل برش مختص خودش را دارد. نهایت ضخامتی که امکان برش لیزری دارد، ۳۱ میلی متر است.
شرکت سروسازه لیزر با بهره گیری از دو دستگاه متفاوت CO2 و فایبر قادر است ورقهایی با ضخامت 1 تا 25 میلیمتر را برش دهد.
برای برش ضخامت بالاتر می توان از روش های دیگر برش فلزات مثل روش پلاسما استفاده کرد. امید بر آن است که به زودی دستگاه هایی مناسب برای برش لیزری فلزات با ضخامت بالا نیز ساخته شود. اما درصورت بودن چنین دستگاهی نیز مسلما هزینه برش با آن بسیار بالا خواهد بود.
برش لیزری آهن در چه صنایعی کاربرد دارد؟
برش فلزات در صنایع مختلف هر کدام به نحوی کاربرد دارد. از کاربرد های آن به چند مورد در ذیل اشاره می کنیم:
1- استفاده از برش لیزری فلزات در صنعت ساختمان جهت ساخت درب های آهنی، ریل آسانسور، قاب پنجره و … .
2- استفاده از برش لیزری جهت ساخت المان های دکوراتیو مانند انواع پارتیشن های فلزی، تابلو های فلزی برش خورده و … .
3- یکی از بزرگترین و مهم ترین کاربردهای برش لیزری فلزات استفاده از آن در صنایع مختلف مانند خودروسازی، صنعت ساخت دستگاه ها و ماشین آلات است. در این صنایع برای ساخت بدنه دستگاه ها و قسمت هایی از ماشین از برش لیزری فلزات استفاده می کنند.
شرکت سروسازه لیزر با 13 سال سابقه در صنعت ورق کاری و برش لیزری ورق فلزات توانسته است کمک شایانی در صنایع ساختمانی، خودرو، ماشین سازی، حمل و نقل و صنعت برق به مردم عزیز ارائه دهد.
اصطلاحاتی که ممکن است هنگام سفارش برش لیزری به گوشتان بخورد:
امکان دارد هنگام عقد قرار داد با شرکت سروسازه لیزر در زمینه برش لیزری ورق فلزی، اصطلاحاتی را بشنوید که پیش از این با آنها آشنایی نداشتید. در این بخش اصطلاحات فنی مربوط به برش لیزری را توضیح می دهیم.
پلیسه:
منظور از پلیسه در برش لیزری فلزات ضایعات و براده هایی است که هنگام برش از سطح جدا می شوند. هرچه میزان پلیسه های ناشی از لیزر ورق آهن کمتر باشد، کیفیت نهایی بالا تر خواهد بود.
زاویه کونیک:
زاویه کونیک درواقع همان قطر سوراخی است که برای برش لیزری ایجاد می شود. میزان زاویه کونیک بستگی به طرح دارد.
صافی سطح:
با کنترل عواملی مانند نوع و فشار گاز، سرعت برش و توان اشعه لیزر می توان صافی سطح را کنترل کرد.
کرو:
کرو در برش لیزری به معنای کوچکترین شعاع قابل برش است که کاملاً بستگی به ضخامت ورق آهن دارد.
سرعت برش ورق آهن:
سرعت برش همانطور که از نام آن مشخص است، سرعت دستگاه لیزر برای برش فلز مورد نظر می باشد. هرچه توان دستگاه لیزر بالاتر باشد، سرعت برش نیز بیشتر می شود.
شرکت سروسازه لیزر در بخش برش لیزری ورق آهن خود از دو دستگاه CO2 و فایبر استفاده می کند. بهره گیری از این دو دستگاه به شرکت امکان می دهد ورق هایی با ضخامت 1 تا 25 میلیمتر را با دقت و کیفیت بالا برش بزند.
جمع‌بندی
در این نوشته ابتدا تاریخچه‌ی اختراع دستگاه‌های برش لیزری CO2 و جت اکسیژن را بررسی کردیم و تفاوت‌های آن ازنظر کاربرد را بیان نمودیم. سپس نحوه‌ی عملکرد دستگاه برش لیزری ورق آن و انواع روش‌های برش اجسام فلزی را توضیح دادیم.
در ادامه به مزایای استفاده از تکنولوژی برش لیزری فلزات پرداختیم و به منافعی اشاره کردیم که این تکنولوژی برای صنایع گوناگون به ارمغان آورده است. مواردی مانند افزایش سرعت کار، کیفیت بالای قطعات برش داده شده، امکان برش در تیراژ بالا، عدم بروز آسیب در سطح فلز و ایجاد حداقلی ضایعات در فرایند برش.
