فناوری برش لیزری به استفاده از پرتو لیزر برای برش مواد اشاره دارد. این فناوری منجر به اختراع فرآیندهای صنعتی متعددی شده است که سرعت تولید خط تولید و قدرت کاربردهای تولید صنعتی را از نو تعریف کردهاند.
برش لیزرییک فناوری نسبتاً جدید است. از قدرت لیزر یا تابش الکترومغناطیسی برای برش مواد با استحکام متفاوت استفاده میشود. این فناوری به طور خاص برای تسریع فرآیندهای خط تولید استفاده میشود. استفاده از پرتوهای لیزر برای کاربردهای تولید صنعتی، به ویژه در قالبگیری مواد ساختاری و/یا لولهکشی استفاده میشود. در مقایسه با برش مکانیکی، برش لیزری به دلیل عدم تماس فیزیکی، مواد را آلوده نمیکند. همچنین، جت ریز نور، دقت را افزایش میدهد، عاملی که در کاربردهای صنعتی بسیار مهم است. از آنجایی که هیچ سایشی روی دستگاه وجود ندارد، جت کامپیوتری احتمال تاب برداشتن یا قرار گرفتن مواد گرانقیمت در معرض گرمای زیاد را کاهش میدهد.
دستگاه برش لیزر فایبر برای ورق فلزی - فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی
فرآیند
این شامل انتشار پرتو لیزر، هنگام تحریک برخی از مواد لیزری است. تحریک زمانی اتفاق میافتد که این ماده، چه گاز و چه فرکانس رادیویی، در معرض تخلیههای الکتریکی درون یک محفظه قرار گیرد. پس از تحریک ماده لیزری، پرتوی منعکس شده و از یک آینه جزئی منعکس میشود. به آن اجازه داده میشود تا قدرت و انرژی کافی را جمع کند، قبل از اینکه به عنوان جت نور منسجم تک رنگ خارج شود. این نور سپس از یک لنز عبور میکند و در یک پرتو شدید که هرگز بیش از 0.0125 اینچ قطر ندارد، متمرکز میشود. بسته به مادهای که قرار است برش داده شود، عرض پرتو تنظیم میشود. میتوان آن را به کوچکی 0.004 اینچ ساخت. نقطه تماس روی سطح ماده معمولاً با کمک یک "سوراخ" مشخص میشود. پرتو لیزر پالسی قدرت به این نقطه هدایت میشود و سپس، مطابق با نیاز، در امتداد ماده حرکت میکند. روشهای مختلف مورد استفاده در این فرآیند عبارتند از:
• تبخیر
• ذوب و دمیدن
• ذوب شدن، باد کردن و سوختن
• ترک خوردگی ناشی از تنش حرارتی
• نوشتن
• برش سرد
• سوزش
برش لیزری چگونه کار میکند؟
برش لیزرییک کاربرد صنعتی است که با استفاده از یک دستگاه لیزر برای انتشار تابش الکترومغناطیسی تولید شده از طریق گسیل القایی به دست میآید. «نور» حاصل از طریق یک پرتو با واگرایی کم ساطع میشود. این به استفاده از خروجی لیزر پرقدرت جهتدار برای برش یک ماده اشاره دارد. نتیجه، ذوب و گداخت سریعتر ماده است. در بخش صنعت، این فناوری به طور گسترده برای سوزاندن و تبخیر موادی مانند ورقها و میلههای فلزات سنگین و قطعات صنعتی با اندازه و استحکام مختلف استفاده میشود. مزیت استفاده از این فناوری این است که پس از ایجاد تغییر مورد نظر، بقایای آن توسط جت گاز از بین میرود و به ماده سطحی با کیفیت میدهد.
تعدادی کاربرد مختلف لیزر وجود دارد که برای مصارف صنعتی خاص طراحی شدهاند.
لیزرهای CO2 بر اساس مکانیزمی که توسط مخلوط گاز DC یا انرژی فرکانس رادیویی تعیین میشود، کار میکنند. طراحی DC از الکترودهای درون یک حفره استفاده میکند، در حالی که تشدیدگرهای RF دارای الکترودهای خارجی هستند. پیکربندیهای مختلفی در دستگاههای برش لیزر صنعتی استفاده میشود. آنها بر اساس نحوهی کار پرتو لیزر روی ماده انتخاب میشوند. «لیزرهای مواد متحرک» شامل یک سر برش ثابت هستند که عمدتاً برای حرکت ماده زیر آن به مداخلهی دستی نیاز است. در مورد «لیزرهای هیبریدی»، میزی وجود دارد که در امتداد محور XY حرکت میکند و مسیر تحویل پرتو را تعیین میکند. «لیزرهای اپتیک پرنده» مجهز به میزهای ثابت و یک پرتو لیزر هستند که در امتداد ابعاد افقی کار میکنند. این فناوری اکنون امکان برش هر مادهی سطحی را با کمترین سرمایهگذاری در نیروی انسانی و زمان فراهم کرده است.