فواید و مزایای برش لیزری فلزات

اگر در زمینه تولید قطعات فلزی کار می کنید و قصد دارید از فناوری برش لیزری در پروژه های خود بهره ببرید، باید اطلاعاتی در مورد مزایای آن داشته باشید. بهتر است بدانید آیا برش لیزری واقعا بهتر از برش سنتی با استفاده از قالب، پانچ و سایر ابزارهای مشابه است یا خیر؟
در این مطلب شما را با مزایا و فواید روش برش لیزری فلزات آشنا می کنیم.

هشت مزیّت برش لیزری فلزات

فناوری برش لیزری از پرتو لیزر با قدرت بالا استفاده می کند که از طریق اپتیک و کنترل عددی رایانه (CNC) برای هدایت پرتو یا مواد استفاده می شود. به طور معمول، این فرایند از یک سیستم کنترل حرکت برای پیروی از CNC یا G-code الگویی که قرار است بر روی مواد بریده شود، استفاده می کند. پرتو لیزری متمرکز فلز را می سوزاند، آن را ذوب می کند، فلز بخار می شود یا توسط یک جت گاز منفجر می گردد تا سطح دارای لبه با کیفیت بالا باقی بماند.

پرتو لیزر در اثر تحریک مواد لیزر از طریق تخلیه های الکتریکی یا لامپهای داخل یک ظرف بسته ایجاد می شود.

مواد لیزر با انعکاس داخلی توسط یک آینه کوچک تقویت می شوند تا زمانی که انرژی آن به اندازه ای باشد که بتواند به عنوان یک جریان منسجم از نور تک رنگ فرار کند.

این نور توسط آینه ها یا فیبر نوری که پرتو را از طریق لنز هدایت می کند و باعث تشدید آن می شود، در محل برش متمرکز می گردد.

اکنون هشت مزیّت این فناوری را معرفی می کنیم:

1- برش های بسیار دقیق

پرتو لیزر قوی مواد را با دقّت بی نظیری ذوب و تبخیر می کند. در بیشتر موارد می تواند فلز با ضخامت 0.003 میلی متر تا 0.006 میلی متر را با کیفیت بالایی برش می زند.

در مقابل، برش پلاسما معمولاً دارای توانایی برش ضخامت 0.02 میلی متر است و برخی دیگر از ابزارهای برش قالب دارای توانایی برش 1-3 میلی متر یا بیشتر هستند.
هنگامی که به دقّت بسیار بالا نیاز است، برش های لیزری تقریباً همیشه بهترین انتخاب هستند. دقّت بالا یکی از دلایلی است که باعث شده برش لیزری اغلب در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار گیرد. زیرا در این صنعت تحمل فلز بسیار محدود می باشد.

2- سرعت عمل بالا و عدم نیاز به تعویض قطعات، هزینه پایین

یکی از بهترین مزایای برش لیزری این است که استفاده از برش لیزری حتی برای پروژه های محدود نیز مقرون به صرفه می باشد. زیرا دستگاه برش لیزری از هر گونه ابزاری که باید به صورت سفارشی ساخته یا برای پروژه شما تغییر داده شود، مصون خواهد بود.

همچنین دستگاه برش لیزری سطوح برش فیزیکی ندارد که فرسوده شوند.

برای ایجاد یک قطعه برش داده شده توسط لیزر، تنها چیزی که نیاز است، یک برش لیزری و یک طرح کلی می باشد که می تواند در رایانه بارگیری شود. این امر هزینه های کلی را، حتی برای پروژه های کوچک به ویژه در مقایسه با ابزار برش سنتی، کاهش می دهد.

همچنین ابزارهای لیزری دارای قطعات متحرک مکانیکی کمتری هستند که هزینه نگهداری و عملیات را کاهش می دهند، و هزینه استفاده از برش لیزری را برای شرکت پایین نگه می دارند.

3- توانایی اجرای هر نوع طرح پیچیده

برای برش لیزری هیچ کاری خیلی پیچیده نیست. لیزر پرقدرت می تواند برای کار بر روی قسمت بسیار باریکی از مواد استفاده شود و باعث پیچ خوردگی یا اعوجاج بسیار کمی در ناحیه برش می گردد.
با وجود یک شماتیک مناسب، می توان از برش لیزری برای ایجاد سریع و آسان پیچیده ترین هندسه ها و برش ها، با دقّت بی نظیر استفاده کرد.

4- استفاده از ورق محکم تر با ضایعات کمتر

یکی دیگر از مزایای دقّت و صحّت بالای برش لیزری این است که می تواند ورق با درصد بالای کربن را برش دهد. دستگاه برش لیزری، با برش های صحیح تودرتو، می تواند تعداد اجزاء و قطعات قابل استفاده را از هر ورق از مواد به حداکثر برساند.

باز هم این مزیّت، منجر به کاهش هزینه های کلی برای پروژه شما و مدت زمان کمتر می شود. در این تکنولوژی زمان کمتری برای تعویض ورق های جدید مواد لازم است و مقدار کمی از مواد اولیه شما در فرایند ماشینکاری و برش هدر می رود.

5- عدم ایجاد صدمه و تاب خوردگی حتی برای مواد نازک

یک تصور غلط رایج در مورد برش لیزری این است که گرمای زیاد پرتو لیزر باعث اعوجاج و پیچ خوردگی ورق می شود. اما این درست نیست. منطقه تحت تأثیر گرما (HAZ) برش لیزری در واقع بسیار کوچک است و معمولاً هیچ مشکلی در ورق ایجاد نمی کند.

به همین دلیل، لیزرها در واقع برای برش مواد بسیار نازک ایده آل هستند. لیزر مواد را آنقدر سریع برش می دهد که بیش از حد داغ نمی شوند و تاب نمی خورند. HAZ آنقدر کوچک است که در صورت لزوم می توان آن را به راحتی ماشینکاری کرد.

6- مصرف انرژی کمتر

در حالی که لیزری که برای برش مواد مورد استفاده قرار می گیرد، مقدار زیادی انرژی مصرف می کند، دستگاه های برش لیزری هیچ قطعه متحرک دیگری ندارند. بر خلاف پرس ها و برخی دیگر از ابزارهای برش، که برای تأمین نیروی برش با استفاده از قالب فیزیکی به مقدار زیادی انرژی نیاز دارند.

به عنوان مثال، یک پانچ برجک، در صورت استفاده از ظرفیت کامل، می تواند تا 36 کیلووات انرژی مصرف کند. در مقابل، دستگاه های برش لیزری به ندرت به بیش از 10 کیلووات انرژی نیاز دارند.

حتی وقتی از آنها برای برش مواد بسیار ضخیم و بازتابنده مانند آلومینیوم استفاده می شود. این مزیّت به کاهش هزینه های کلی کار کمک می کند و همچنین تأثیر کلی دستگاه های برش لیزری بر محیط را کاهش می دهد.

7- تطبیق پذیری شدید برش- تقریباً روی هر ماده ای قابل استفاده است

این مزیّت در بین سایر مزایای برش لیزری، اهمیت ویژه ای دارد. برش لیزری را می توان برای طیف وسیعی از کارهای مختلف، و نه فقط برش کامل یک ماده، استفاده کرد. همچنین لیزرها می توانند برای حفاری، علامت گذاری و حکاکی استفاده شوند.

لازم به ذکر است که از برش های لیزری می توان تقریباً روی هر ماده ای استفاده کرد. از فلزات آهنی مانند فولاد ضد زنگ گرفته تا مس، آلومینیوم، برنج و حتی مواد دیگر مانند کامپوزیت، چوب، پلاستیک و حتی برخی از انواع منسوجات. از برش لیزری می توان تقریباً برای برش هر چیزی استفاده کرد.

در حالی که لیزرها معمولاً برای فلزات بسیار ضخیم مناسب نیستند، اما جایی که روش واترجت یا برش پلاسما توصیه می شود، همه کاره بودن برش لیزری آن را به بخش مهمی از ماشینکاری مدرن تبدیل می کند.

8- برش بدون تماس

در تکنولوژی برش لیزری، فقط پرتو با مواد تماس می یابد. بنابراین، هیچ اصطکاک مکانیکی وجود ندارد که بتواند ابزار را خراب کند.

حال که با مزیّت های فناوری برش لیزری آشنا شدید، برای بهره برداری بهتر از این روش، باید معایب آن را هم بشناسید. در اینصورت می توانید بهترین نتیجه را از به کار بردن فناوری مذکور دریافت نمایید.

معایب برش لیزری فلزات

اگرچه فناوری برش لیزری فلزات برای تولید قطعات در هر صنعتی استفاده می شود، اما جنبه های منفی نیز دارد. به عبارت دیگر، نیاز به تخصص در استفاده از آن، محدودیت در ضخامت فلز و هزینه ها و بخارات خطرناک مواردی هستند که قبل از مراجعه به برش لیزری باید مورد توجه قرار گیرند.

1- نیاز به تخصص

همانطور که قبلاً گفتیم، وجود یک اپراتور متخصص برای استفاده بیشتر از پتانسیل برش لیزری ضروری است. تنظیمات مناسب دستگاه اطمینان می دهد که کیفیت برش مطابق با استانداردهای مورد انتظار مردم از این فناوری می باشد.

2- محدودیت در ضخامت مواد

برش لیزری در مقایسه با سایر روشهای برش حرارتی، برای صفحات بسیار ضخیم مناسب نیست. بیشترین ضخامت مناسب بستگی به ماشین آلات و دانش فنی موجود دارد. به طور متوسط، شرکت های ساخت فلز تمایل دارند فلزات با ضخامت 15 یا 20 میلی متر را برش دهند.

3- هزینه های پیشرو

قیمت دستگاه برش لیزری می تواند به بیش از 30 میلیارد تومان برسد. دستگاه های برش لیزر دو برابر گرانتر از دستگاه های برش واترجت یا پلاسما هستند. اگرچه هزینه های جاری و کارایی آن را در بلند مدت این هزینه را جبران می نماید، اما سرمایه گذاری اولیه هنوز بسیار زیاد است.

4- تولید گاز سمّی

یکی از مزایای برش لیزری مناسب بودن آن برای برش مواد مختلف است. در عین حال، روش برش حرارتی باعث ذوب شدن مواد می شود. نتیجه این ذوب شدن انتشار گازها و بخارات خطرناک خواهد بود.

با مقایسه مزایا و معایب فناوری برش لیزری، می توان دریافت که استفاده از این فناوری همچنان مفید خواهد بود. در این راستا شرکت سروسازه لیزر می تواند مشاور و مجری شما در پیاده سازی طرح های مختلف روی ورق های فلزی با روش برش لیزری باشد.