مقدمه
با توجه به ژنراتورهای مختلف لیزر، دستگاه های برش لیزر موجود در بازار را می توان به طور کلی به سه نوع تقسیم کرد:
-دستگاه برش لیزر CO2
-دستگاه برش لیزر YAG (حالت جامد)
-دستگاه برش لیزر فیبر
در برش لیزر، فلزها به کمک گرما و فشار ایجاد شده توسط پرتو ثابت نور، برش داده می‌شوند. در واقع در این عملیات، هیچ گونه اتصال و تماسی برقرار نمی‌شود. فناوری لیزر ابعاد گسترده‌ای دارد و با توجه به تولید کننده پرتو لیزر، جنس فلزات و توانایی لیزر اقدامات متفاوتی مانند حکاکی، سوراخ‌کاری و برش را انجام می‌دهد.
1- دستگاه برش لیزر CO2
دستگاه برش لیزر CO2، می تواند برش پایدار در 20 میلی متر فولاد کربن، در 10 میلی متر از فولاد ضد زنگ، 8 میلی متر زیر آلیاژ آلومینیوم انجام دهد. طول موج لیزر 10.6um، می تواند به راحتی توسط غیر فلزات جذب شود ،این روش می تواند چوب ، اکریلیک، PP، شیشه آلی و سایر مواد غیر فلزی را با کیفیت بالا برش لیزر دهد، اما نرخ تبدیل فوتوالکتریک لیزر CO2 تنها حدود 10٪ است نتیجتا این دستگاه را برای برش لیزری فلزات چندان مناسب نیست.
دستگاه برش لیزر CO2 مجهز به یک نازل برای پاشش اکسیژن، هوای فشرده یا گاز بی اثر N2 در خروجی پرتو برای بهبود سرعت برش و صافی برش است. به منظور بهبود پایداری و عمر منبع تغذیه، لیزرهای گاز CO2 به پایداری تخلیه لیزرهای پرقدرت رسیدگی می کنند.
طبق استانداردهای ایمنی بین المللی، کلاس خطر لیزر به چهار سطح تقسیم می شود و لیزرهای CO2 به کم خطرترین سطح تعلق دارند.
مزایای اصلی:
قدرت بالا
به طور کلی بین 2000-4000 وات، می تواند فولاد ضد زنگ، فولاد کربن و سایر مواد معمولی را تا 25 میلی متر برش دهد، همچنین برای صفحات آلومینیومی تا 4 میلی متر و صفحات اکریلیک تا 60 میلی متر، امکان برش دارد .
دستگاه کربن دی اکسید هنگام برش صفحات نازک بسیار سریع است. علاوه بر این، لیزر CO2 به دلیل خروجی مداوم لیزر، صاف ترین و بهترین دستگاه برش لیزر در هنگام برش مقطع می باشد.
موقعیت اصلی بازار:
فرآیند برش صفحه با ضخامت متوسط 6-25 میلی متر، عمدتا برای شرکت های بزرگ و متوسط و بخشی از پردازش خارجی خالص شرکت های پردازش برش لیزر، اما به دلیل سایش و پارگی تعمیر و نگهداری لیزر آن، قدرت میزبان مصرف و سایر عوامل غیرقابل حل، در سال های اخیر، با تاثیر عظیم دستگاه برش لیزر فیبر، بازار به سمت آن تمایل پیدا کرده است .
[fvplayer id=”1″]
نمونه قطعه برش لیزری شده در شرکت سروسازه
2-دستگاه برش لیزر YAG
دستگاه برش جامد YAG دارای قیمت پایین و پایداری خوب است، اما راندمان انرژی به طور کلی کمتر از 3٪ است.
قدرت خروجی محصول به دلیل انرژی خروجی کم، که عمدتاً برای پانچ کردن و جوشکاری نقطه ای و برش استفاده می شود عمدتاً زیر 600 وات است. در صفحات نازک ، پرتو لیزر سبز آن را می توان در مورد پالس یا امواج پیوسته اعمال کرد و با طول موج کوتاه، غلظت نور مناسب برای پردازش دقیق، به ویژه در پالس زیر سوراخ بسیار موثر است، همچنین می تواند برای برش و جوش استفاده شود.
طول موج لیزر دستگاه برش لیزر جامد YAG به راحتی توسط غیر فلزات جذب نمی شود، بنابراین نمی توان مواد غیر فلزی را برش داد . دستگاه برش لیزر جامد YAG نیاز به رسیدگی به پایداری منبع تغذیه و عمر دارد. همچنین برای توسعه یک پمپ نور با ظرفیت بالا، عمر طولانی برای تحریک منبع نور، مانند استفاده از پمپ نور نیمه هادی می تواند افزایش قابل توجهی در بهره وری انرژی ایجاد کند.
مزایای اصلی
می‌تواند برای کاربردهای مختلف نظامی تا پزشکی کارایی داشته باشد. این دستگاه می‌تواند بر خلاف دستگاه قبل برای برش لیزری فلزات روکش‌دار یا بدون روکش مورد استفاده قرار گیرد
موقعیت اصلی بازار
نیازهای پردازش برای اکثر تولید ورق های فلزی، تولید لوازم خانگی، تولید ظروف آشپزخانه، دکوراسیون، تبلیغات و سایر کاربران صنعت بالا نیست، همچنین این دستگاه ها به تدریج جایگزین تجهیزات پردازش سنتی مانند برش سیم، دستگاه پانچ CNC، واترجت و پلاسما کم مصرف می شود .
3-دستگاه برش لیزر فیبر
دستگاه برش لیزر فیبر عمدتاً در بازار صنعتی قابل استفاده است، زیرا می توان از طریق فیبر نوری، درجه انعطاف پذیری بی سابقه، نقاط خرابی کمتر، تعمیر و نگهداری آسان، سرعت سریع مشاهده کرد، بنابراین در برش صفحه نازک 4 میلی متر دستگاه برش فیبر دارای یک مزیت بزرگ است.
لیزر فیبر طول موجی برابر با 1.064 میکرومتر دارد و کار خود را با قطر کانونی بسیار کوچک انجام می‌دهد. حداقل عمر طولانی این دستگاه‌ها حدود 25000 ساعت است و قیمت بالایی دارند. لیزر فیبر نسبت به دو نمونه دستگاه برش لیزری عمر بهینه و طولانی‌تری دارد. ضمن اینکه امکان تولید پرتوهای پایدار و قدرتمندی را دارد.
این نوع لیزرها از مدیریت بهتری نسبت به CO2 برخوردار هستند و می‌توانند برای برش لیزری استیل، آهن، علامت‌گذاری فلزات، پلاستیک، چوب، حکاکی فلز و… مورد استفاده باشند.
نرخ تبدیل فوتوالکتریک لیزر فیبر تا 25٪ یا بیشتر، در مصرف برق، پشتیبانی از سیستم خنک کننده و جنبه های دیگر از مزایای لیزر فیبر کاملا آشکار است. طبق استانداردهای ایمنی بین المللی، سطح خطر لیزر به چهار سطح تقسیم می شود، لیزر فیبر به دلیل طول موج کوتاه و به دلیل آسیب چشمی، دارای مضرترین سطح ایمنی، می باشد . محیط بسته دستگاه برش لیزر فیبر فلزی به عنوان یک فناوری لیزر جدید، محبوبیت بسیار کمتری نسبت به دستگاه برش لیزر CO2 دارد.
مزایای اصلی
-نرخ تبدیل فوتوالکتریک بالا
-مصرف انرژی کم
-می تواند صفحه فولاد ضد زنگ 12 میلی متر را برش دهد
-سریع ترین دستگاه برش لیزری در برش صفحه نازک، شکاف کوچک، و دارای کیفیت نقطه خوب است و می تواند برای برش ریز استفاده شود.
موقعیت اصلی بازار
دستگاه برش لیزری فلزات صنعتی برای برش تا 12 میلی متر، به ویژه صفحه نازک پردازش با دقت بالا کاربرد دارد ، عمدتاً برای تولید کنندگانی که به دقت و کارایی بالا نیاز دارند، مورد استفاده قرار می گیرد که همراه با لیزرهای 4000 وات و بالاتر، دستگاه فیبر در نهایت جایگزین دستگاه پرقدرت CO2 خواهد شد.
جمع‌بندی
دستگاه های برش لیزر از انواع مختلفی برخوردار هستند. هر کدام از این دستگاه‌ها با توجه به ویژگی‌ها، طول موج و قدرت می‌توانند برای برش و فرم‌دهی برخی از فلزات کارایی داشته باشند. به‌عنوان مثال برای برش فلزات غیرآهنی همچون آلومینیوم از دستگاه CO2 استفاده می‌شود و برای فلزات سنگینی مانند استیل و آهن از دستگاه فیبر کمک گرفته می‌شود. انتخاب دستگاه‌های مناسب جهت برش باعث کاهش هزینه‌های پرداخت برای مشتریان شده و از هر نظر اقتصادی است.
شرکت سروسازه لیزر از انواع دستگاه‌های لیزرکات برخوردار است و می‌تواند برش فلزات و ساخت قطعات فلزی را در بهترین کیفیت و دقت انجام دهد.
نویسنده :
شهروز شمس الهدائی
منبع : www.dwlaser.net
بدون دیدگاه