برش لیزری چیست؟
برش لیزری به تکنولوژی گفته می‌شود که در آن از پرتو لیزر برای برش اجسام استفاده می‌شود. در این فرایند، اجسام مورد نظر را با استفاده از پرتوی لیزری برش می‌دهند.
برش لیزری توسط تابش انرژی لیزری از یک منبع قوی روی سطح اجسام انجام می‌شود؛ در این فرایند سطحی از جسم سوزانده یا تبخیر می‌شود و پس از آن با استفاده از فشار گاز از روی سطح پاک می‌شود.
این فرایند معمولا به دلیل کیفیت بالا، سرعت و دقت بالا در برش اجسام، در صنایع مختلفی از جمله صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی، ارتباطات، فیزیک و شیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع برش لیزر
انواع برش لیزر به دو دسته برش لیزری فلزات و برش لیزری غیر فلزات تقسیم می‌شود:
برش لیزری غیر فلزات
در این روش می‌توان از برش لیزری برای برش مواد غیر فلزی مانند ام دی اف، پلکسی گلاس، پارچه، چرم طبیعی و مصنوعی، مواد پلاستیکی و ... استفاده کرد. دستگاه‌های برش لیزری معمولاً از لیزر 2CO برای برش این مواد استفاده می‌کنند و می‌توانند برای برش اکثر مواد غیر فلزی به جز کاشی، سرامیک، شیشه و آینه به کار روند.
برش لیزری فلزات
برای برش فلزات می‌توان از روش‌های مختلفی مانند برش لیزری، برش با آب، هوابرش، برش پلاسما، برش با تیغه و ... استفاده کرد. برش لیزری معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که فلزات با ضخامت کمتر برش داده می‌شوند و همچنین در مواقعی که دقت بالا یا تلرانس پایین مورد نیاز است. البته دستگاه‌های لیزری وجود دارند که با توان‌های بالا از منبع لیزری، قادر به برش فولاد به ضخامت چند سانتی‌متر هستند.
مزایای برش لیزری
عدم تولید پلیسه و سطح برش تمیز
برش لیزری به طور معمول لبه‌های صاف و تمیزی را ایجاد می‌کند و بدلیل عدم استفاده از ابزارهای اضافی، پلیسه‌ای تولید نمی‌شود.
عدم آلودگی صوتی
در بسیاری از روش‌های برش به دلیل استفاده از ابزارهایی مانند تیغه، مته و شعله، آلودگی صوتی ایجاد می‌شود. اما برش لیزری کم صداست و صدای آن آزاردهنده نیست.
سرعت بالا
نسبت به روش‌های دستی مانند برش چوب برای معرق‌کاری و هویه‌کاری برای ساخت مصنوعات پارچه‌ای، برش لیزری دارای سرعت بالاتری است. همچنین در مقایسه با برش دستی، قطعاتی را تولید می‌کند که یکنواخت‌تر هستند.
دقت بالا
به دلیل استفاده از پرتو با قطر بسیار کم، برش لیزری دارای دقت بالایی است که هیچ روش دیگری از جمله برش با آب نمی‌تواند به آن برسد. در مواردی که نیاز به شکاف برش بسیار کوچک برش لیزری بهترین گزینه است.
انعطاف پذیری
با تنظیم مناسب دستگاه، می‌توان برای مواد با ضخامت یکسان و مشابه، اشکال مختلفی را برش داد. همچنین، قابلیت برش‌های پیچیده را به آسانی دارد.
تکرارپذیری
قطعات تولید شده با برش لیزری، تقریباً از همان ابعاد و اندازه‌های دقیقی که تنظیم شده‌اند، تولید می‌شوند.
اتوماسیون
ماشین‌آلات برش لیزر بسیار اتوماتیک هستند که نیاز کمتری به نیروی انسانی دارند، اما همچنان اپراتور ماهر می‌تواند نقش مهمی در کیفیت نهایی تولید ایفا کند.
کیفیت
برش لیزری به دلیل استفاده از پرتو لیزر، توانایی تولید قطعات با کیفیت بالا را دارد که برای بسیاری از مواد، این کیفیت بسیار بالا است.
برش بدون تماس
در برش لیزری، فقط پرتو با مواد در تماس است، بنابراین اصطکاک مکانیکی وجود ندارد که باعث ساییدگی و خرابی مواد شود.
تطبیق پذیری
برش لیزری برای بسیاری از مواد مختلف از جمله فلزات مختلف، اکریلیک، MDF، چوب، کاغذ و غیره مناسب است. بسیاری از برش‌های لیزری فقط برای برش نیستند. علامت گذاری با لیزر روش دیگری برای استفاده از این دستگاه‌ها است.
کاربردهای برش لیزری
دستگاه برش لیزری را می‌توان در طیف گسترده‌ای از صنایع و مواد مورد استفاده قرار داد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای برش لیزری، برش فلزات است. فلزات در بسیاری از کاربردهای صنعتی و حتی دکوراتیو استفاده می‌شود. به عنوان مثال، برش لیزر در ساخت قاب گوشی، قطعات بدنه خودرو و قطعات صنعتی بزرگ کاربرد دارد. یکی دیگر از کاربردهای مهم برش لیزری، در حوزه پزشکی است. دقت این تکنیک در شکل‌دهی به دستگاه‌های پزشکی پیشرفته به شدت کمک می‌کند.
دستگاه برش لیزری همچنین برای حکاکی روی اشیاء کاربرد دارد. این دستگاه‌ها قادرند تا طرح‌های پیچیده را روی سطح مواد مختلف حکاکی کنند. از روش‌های برش لیزر و حکاکی لیزری می‌توان برای ساخت طلا و نقره و اشیاء تزئینی استفاده کرد.
به طور کلی، از کاربردهای برش لیزری می‌توان به صنایع زیر اشاره کرد:
- صنعت ساختمان و معماری
- صنعت خودرو و حمل و نقل
- صنعت مبلمان و دکوراسیون
- صنایع برق و الکترونیک
- صنعت تبلیغات
- صنایع کاغذ و بسته‌بندی
- صنعت چوب و معرق‌کاری
- ساخت طلا و نقره
نوع دیگری از دستگاه‌های لیزر به نام جوش لیزری امروزه در صنایع مختلفی به کار می رد که نسبت به سایر روش‌ها دارای مزایای زیادی هستند؛ از جمله این مزایا عبارت‌اند از:
- جوش قطعات با استحکام بسیار زیاد
- توانایی جوشکاری همراه با سیم جوش (وایر) یا بدون سیم
- کاهش هزینه و انرژی
- کاهش خطرات ناشی از تشعشعات جوشکاری برای اپراتور
- حمل و نقل آسان دستگاه
- تاثیر حرارتی بسیار اندک در قطعه کار
- امکان جوشکاری فلزات ناهمگون به یکدیگر(مانند آهن به استیل)
برای خرید دستگاه جوش لیزری روی لینک کلیک کنید.
انواع دستگاه‌های برش لیزری
انواع مختلفی از دستگاه‌های برش لیزری امروزه در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند که هر کدام مزایا و قابلیت‌های مختص خود را دارند؛ برش لیزری گازی، فایبر و کریستال سه نوع اصلی برش لیزری هستند که در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند که در ادامه به جزییات این روش‌ها پرداخته می‌شود:
دستگاه‌های برش لیزری گازی
دستگاه‌های برش لیزری گازی که به عنوان لیزرهای دی اکسید کربن 2CO نیز شناخته می‌شوند، از دی اکسید کربن به عنوان محیط لیزر فعال استفاده می‌کنند.
مزیت مهم این لیزرها این است که هنگام برش مواد ضخیم، لبه‌های صاف‌تر و دقیق‌تری ارائه می‌دهند. دستگاه‌های گازی محبوب‌ترین نوع برش لیزری هستند زیرا می‌توانند انواع مواد را با توان خروجی و کارایی بالا برش دهند.
لیزرهای 2CO با عبور جریان الکتریسیته از طریق لوله‌ای پر از مخلوطی از گازها به نام تیوب لیزر، پرتو نور را تولید می‌کنند. مخلوط گاز عمدتاً شامل دی اکسید کربن است که رایج‌ترین انواع لیزر است. از لیزرهای گازی می‌توان برای برش شیشه، چرم، چوب، اکریلیک، کاغذ و برخی پلاستیک‌ها استفاده کرد.
دستگاه برش لیزر کریستال
دستگاه‌های برش لیزری کریستال از پرتوهای ساخته شده از کریستال‌هایی مانند آلومینیوم ایتریم پوشش داده شده با نئودیمیم (Nd:YAG) و ایتریم ارتو وانادات پوشش داده شده با نئودیمیم (Nd:YVO) استفاده می‌کنند. از این دستگاه‌ها برای برش مواد ضخیم به کار می رود که پرتوهای آنها شدت بالایی دارند.
این دستگاه‌ها می‌توانند طیف گسترده‌ای از متریال‌های مختلف از جمله فلزات، شیشه، چوب و پلاستیک را برش دهند. مهم‌ترین عیب این دستگاه، قدرت بسیار بالای آنهاست که منجر به خرابی‌های مکرر در قطعه کار می‌شود؛ بنابراین، برای استفاده از این روش نیاز به مهارت و تخصص بیشتری است.
برش لیزری فایبر
دستگاه‌های برش لیزری فایبر یک فناوری نوین هستند که از سورس لیزر برای تولید پرتو استفاده می‌کنند که از طریق یک کابل فیبر نوری متمرکز می‌شود.
این دستگاه‌ها نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند و عمر بیشتری نسبت به لیزرهای کریستال دارند. این دستگاه‌ها قادرند انواع فلزات را در ضخامت‌های مختلفی برش دهند.
