برش لیزر یک نوع فناوری است که از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده می‌کند. از این فناوری در زمینه صنعت استفاده می‌شود. برش لیزری با اعمال اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که قرار است بریده شوند، انجام می‌شود. قسمت‌های از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود، توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود. سر انجام سطح بریده شده با کیفیت عالی ایجاد می‌شود. لیزر صنعتی در صنایع متفاوتی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … دارای کاربرد است.
برش لیزری چیست؟
برش لیزری (در زبان انگلیسی: Laser cutting) یک نوع فناوری است که برای برش اجسام که از اشعه لیزر استفاده می‌کند. همانطور که بیان کردیم این نوع فناوری در زمینه صنعت کاربرد دارد. وقتی اشعه لیزر از خروجی قوی لیزر خارج می‌شود و بر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند اعمال می‌شود، برش انجام می‌شود. بخش‌هایی از جسم که توسط لیزر بریده می‌شوند یا آب می‌شود یا سوخته می‌شوند یا تصعید می‌شوند، از طریق فشار گاز از روی جسم پاک می‌شوند. در نتیجه این فرآیند، سطح بریده شده با طرح مورد نظر و کیفیت خوبی ایجاد می‌شود.
تاریخچه برش لیزری
اولین دستگاه برش لیزری در سال ۱۹۶۵ برای ایجاد سوراخ در قالب‌های الماس به کار برده شده است. این دستگاه توسط مرکز تحقیقات Western Electric Engineering ساخته شد. سپس بریتانیا در سال ۱۹۶۷ برای ساخت دستگاه برش لیزری با استفاده از جت اکسیژن برای برش فلزات پیش‌قدم شد. از این تکنولوژی در اوایل سال ۱۹۷۰ در کاربردهای هوافضا برای برش تیتانیوم استفاده شد. در همان زمان نیز از لیزرهای CO2 برای برش غیرفلزات مانند: پارچه و … استفاده شد زیرا لیزر CO2 در آن زمان دارای قدرت کافی برای غلبه بر هدایت حرارتی فلزات قدرت‌مند نبود.
برخی از صنایعی که دارای استفاده وسیع از دستگاه برش لیزر هستند شامل صنایعی مانند خودروسازی، ابزاردقیق، صنایع نظامی، صنعت چرم و پوشاک، صنایع مهندسی، ساخت و تولید، چوب و دکور، صنایع سنگ و … می‌باشند. باتوجه به قطعه نهایی که برای دستگاه برش لیزر استفاده می‌شود، این دستگاه‌ها در دو گروه فلزی و غیر فلزی دسته بندی می‌شوند. هر کدام از دستگاه‌های برش لیزر با قدرت (وات) و قابلیت‌های متفاوتی تولید می‌شود که برای موارد مختلفی کاربرد دارند.
موارد استفاده از برش‌های لیزری
- حکاکی روی شیشه و سنگ و طلا و نقره
- حکاکی و برش کاغذ و چوب و آهن و استیل و آلومینیوم و مس و برنج وچرم
نحوه عملکرد برش لیزر ورق
اشعه لیزر با تحریک مواد مولد لیزر از طریق تخلیه الکتریکی یا تابش یک لامپ در یک محفظه بسته تولید می‌شود. با تحریک ماده مولد لیزر، پرتو از طریق تکه‌های آینه منعکس شده تا بتواند انرژی لازمی را که برای تبدیل شدن به یک جریان نور تک‌رنگ منسجم نیاز دارد را به دست آورد. استفاده از آینه یا فیبر نوری در این دستگاه‌ها معمولا برای هدایت نور منسجم به لنز دستگاه می‌باشد. این لنز در نقطه کاری دستگاه متمرکز می‌شود. باریک‌ترین قسمت پرتو متمرکز شده دارای قطر کمتر از 32/0 میلی‌متر است.
تکنیک‌های برش لیزری
حکاکی لیزری
این روش برای حک کردن عمیق نشانه به‌کار برده می‌شود و بیشتر برای ایجاد نمودن بارکد کاربرد دارد.
حفاری لیزری
با استفاده از لیزر فیبری انجام می‌شود که در متریال، دندانه و حفره ایجاد می‌کند.
نشانه‌گذاری لیزری
در این روش لایه سطحی متریال ذوب می‌شود تا یک نشانه ایجاد شود. نشانه‌گذاری لیزری با لیزر فیبری انجام می‌شود.
کنترل اشعه لیزری
با کنترل کردن اشعه لیزر، شدت اشعه و خروجی گرما اشعه و مدت زمانی که از اشعه استفاده شد را می‌توان کنترل کرد و این باعث می‌شود آسیبی به متریال وارد نشود.
انواع برش لیزر
برش لیزر انجام شده با استفاده از دستگاه‌های لیزر CNC، به دو بخش برش لیزری فلزات و برش لیزری غیر فلزات تقسیم بندی می‌شوند:
برش لیزری غیرفلزات
همانطور که از نامش پیداست از این روش می‌توان برای برش بسیاری از مواد غیرفلزی مانند ام دی اف، پلکسی گلاس، پارچه، چرم طبیعی و مصنوعی، مواد پلاستیکی و بعضی لاستیک‌ها استفاده کرد. دستگاه برش لیزری به طور معمول با لیزر CO2 کار می‌کند و از آن برای برش بیشتر مواد غیرفلزی به غیر از مواد کانی مانند کاشی، سرامیک، شیشه و آینه می‌توان استفاده کرد.
برش لیزر فلزات
برای برش فلزات از روش‌های مختلفی مانند برش لیزری فلزات، برش واترجت، هوابرش، برش پلاسما، برش با تیغه‌های برش و … می‌توان استفاده کرد. روش برش لیزری برای مواردی کاربرد دارد که کاربر بخواهد فلزاتی که دارای ضخامت کم هستند (معمولا کمتر از 8 میلی‌متر) را برش بزند. همچنین زمانی‌که تلورانس مورد نظر پایین است یا به عبارت دیگر زمانی‌که دقت برش بالا است از این دستگاه‌ها استفاده می‌شود. البته باید گفت که دستگاه‌های لیزری نیز وجود دارند که دارای توانایی برش فولاد تا چند سانت هستند، اما به دلیل اینکه این دستگاه‌ها هزینه خرید زیاد دارند و مصرف برقشان نیز بالا است، استفاده از آن‌ها مرسوم نیست.
مزایای برش لیزر آهن
- دقت برش لیزر: این دستگاه‌ها دارای پرتویی با قطر اندک هستند و به همین دلیل این روش دارای دقت بالایی است. می‌توان گفت هیچ روش دیگری حتی واترجت نیز دارای چنین دقتی نیست. برای مواردی که شکاف برش باید اندک باشد و تلورانس‌های ابعادی سختگیرانه هستند، بهترین گزینه برش لیزری می‌باشد.
- عدم تولید پیلیسه و سطح برش تمیز: در اغلب موارد برش لیزری، لبه‌های برش صاف و تمیز را به‌وجود می‌آورد. علاوه بر این به دلیل اینکه از ابزار براده برداری استفاده نمی‌شود، پیلیسه نیز تولید نمی‌گردد. اما در برخی موارد مانند برش لیزری آلومینیوم ممکن است پیلیسه به‌وجود آید.
- نداشتن آلودگی صوتی: در بسیاری از روش‌های برش به دلیل اینکه از ابزار براده‌برداری مانند تیغه، مته و شعله، استفاده می‌شود آلودگی صوتی نیز به‌وجود می‌آید اما برش لیزر کم صدا می‌باشد و صدای آزار دهنده‌ای ندارد.
- سرعت بالا: برش لیزری نسبت به برش دستی مانند برش چوب برای معرق کاری، هویه کاری برای ساخت مصنوعات پارچه ای و … سرعت بسیار بالاتری دارد. همچنین برش لیزری در مقایسه با برش دستی قطعات یکنواخت‌تری را تولید می‌کند.
بیشتر بدانید: آشنایی با برش لیزر آهن
ثبت ديدگاه