فناوری برش لیزری چیست؟

یکی از فناوری های نوینی که امروزه دروازه ای جدید به دنیای طراحی صنعتی گشوده و مورد استقبال تعداد زیادی از صنایع و کسب و کارهای حوزه طراحی صنعتی قرار گرفته، استفاده از فناوری برش لیزری می باشد. می توان گفت انواع فناوری های بر پایه برش لیزری فواید و کاربردهای تقریبا مشابهی دارند و تنها تفاوتی که میان روش های مختلف آنها وجود دارد در تجهیزات برش آنهاست. در سال های اخیر استفاده از این فناوری را می توان در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … مشاهده کرد، یکی دیگر از کاربردهای مهم این فناوری در دنیای امروز استفاده از آن در ساخت انواع درب های ساختمانی فلزی است که باعث خلق مدل های زیبا و خیره کننده می گردد. در این مقاله قصد داریم شما با این فناوری به روز آشنا سازیم، پس با ما همراه باشید.

منظور از فناوری برش لیزری چیست؟

برش لیزری فرآیندی است که در آن  یک سطح فلزی با ضخامت معین در معرض پرتوهای لیزری قرار گرفته و با استفاده از مکانیسم های خاص، برش داده می شود. توان پرتوهای لیزر به قدری بالاست که می توانند صفحات فلزی با ضخامت های متفاوت را به هر شکلی که مشتری بخواهد، برش دهند. این فناوری یکی از دقیق ترین روش های برش سطوح فلزی است که امکان کنترل دقیق و کامل تمام مراحل کار در آن، وجود دارد. از فناوری برش لیزری امروزه برای تولید انواع درب های فلزی ساختمان با کیفیت و استاندارد بالا و با طرح های شیک و جذاب در کارخانه های تولید صنایع فلزی از جمله حفاظ ثامن استفاده می شود.

مکانیسم عمل فناوری برش لیزری

همانطور که از اسمش پیداست، برش لیزری فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام فلزی و یا غیرفلزی استفاده می‌شود. از جمله لیزرهای موجود در صنعت نیز می توان دستگاه لیزر CO2، Nd و لیزرهای Nd-YAG را نام برد، که برای ساخت درب های فلزی بیشتر از نوع دستگاه لیزر CO2 استفاده می گردد. در حالت کلی دستگاه برش لیزری با هدایت کردن یک پرتو خروجی از یک لیزر قدرتمند روی ماده مورد نظر کار می کند. فرآیند برش لیزری بدین صورت است که پرتوهای لیزر را روی سطوح مورد نظر که می تواند شامل سطوح چوبی، سنگ های معدنی و کانی های قیمتی، برش فولاد، فلزات صیقلی، شیشه، سیلیکون ها و سطوح پلاستیکی باشد متمرکز کرده و به صورت آرام  روی سطح حرکت می دهند و در نهایت، شکل و طرح مورد نظر را برش می دهند. در این فرایند قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود سپس توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود. و سر انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی بدون پلیسه و بدون لبه های تیز ایجاد می‌شود. بنابراین صنعتگران می توانند با استفاده از فناوری برش لیزری که با توان بالای پرتوهای لیزری چیزی شبیه به ذوب نقطه ای در فلز ایجاد می کند، طرح های متنوع و جذاب زیادی را تولید نمایند.

دستگاه های برش لیزری برای تبدیل انرژی الکتریکی به پرتوهای نور با چگالی بالا از فناوری تحریک وتقویت استفاده می کنند. زمانی که الکترون ها توسط یک منبع خارجی مثل یک لامپ یا قوس الکتریکی در یک محفظه که بین دو آینه (یک آینه بازتابی است در حالیکه آینه دیگر به صورت انتقالی خواهد بود و به انرژی پرتو اجازه می دهد دوباره به رسانه لیزری برگردد) تنظیم شده است تقویت می شوند و مرحله تحریک آغاز می شود.

ویژگی های دستگاه برش لیزری

از جمله ویژگی های این دستگاه می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• اپراتور دستگاه می تواند فرآیند برش توسط پرتوهای لیزر را به صورت مقطعی یا به صورت پیوسته یا متوالی انجام دهد (امکان تنظیم هر یک از این دو حالت در دستگاه به نوع طرح ها یا کاربری صفحه فلزی بستگی دارد).
• شدت پرتوی لیزر، طول موج، حرارت خروجی و … را می توان با توجه به نوع فلز یا ضخامت صفحه فلزی در دستگاه برش لیزری تنظیم نمود.
• پرتوهای لیزری قابل کنترل هستند، بدین معنی که شدت، مسیر تابش یا زمان برش توسط لیزر را می توان به راحتی کنترل و تنظیم نمود. بنابراین شما می توانید تمامی مراحل انجام شده را به طور دقیق و کامل کنترل نمایید.
• یکی از مزایای اصلی فناوری برش لیزری راحت بودن فرایندهای یادگیری برای کار با آن است.

مزیت های استفاده از فناوری برش لیزری

• این فناوری به دلیل تابش پرتوهای لیزر از فاصله معین به محل مورد نظر، یک فناوری غیر تماسی محسوب می شود که از هرگونه آسیب وارده به سطوح جلوگیری می کند.
• کار با دستگاه های برش لیزری دقت بسیار بالایی دارند و به همین دلیل ظریف کاری های متعددی را می توان با آنها خلق کرد.
• معمولا استفاده از برش لیزری لبه های صاف و تمیز و بدون پیلیسه بجا می گذارد.
• در بسیاری از روش های برش به دلیل استفاده از ابزار هایی چون تیغه، مته و شعله، آلودگی صوتی ایجاد می شود ولی برش لیزری بسیار کم صدا است.
• نسبت به سرعت برش دستی مثل برش چوب برای معرق کاری، هویه کاری برای ساخت مصنوعات پارچه ای و مانند اینها سرعت برش لیزر به مراتب بالاتر است.
• نیازی به صرف هزینه های گزاف برای تعمیر و نگهداری دستگاههای این فناوری وجود ندارد.
• کاربردهای متنوعی دارند.
• به دلیل جریان پرتوهای لیزری درون یک محفظه، کار کردن با این دستگاه ها راحت بوده و معمولا برای اپراتور خطری در پی ندارد، و از آنجائیکه یک رابط لمسی کامپیوتری بیشتر فرایندها را مدیریت می کند، همین امر از حجم کاری افراد می کاهد.

خواص و ویژگی های نور لیزری:

انسجام(ارتباط بین اجزای الکترونیکی و مغناطیسی امواج الکترومغناطیسی را می گویند که در صورت همتراز بودن اجزای مغناطیسی و الکترونیکی می گویند لیزر منسجم است).

تک رنگ بودن (هر چقدر سطح تک رنگ بودن بالاتر باشد، محدوده فرکانسی که لیزر می تواند منتشر شود نیز پایین تر خواهد بود)

پراش (خم شدن نور در اطراف سطوحی با لبه های تیز را گویند، می توان گفت پرتوهای لیزری پراش بسیار کمتری دارند، یعنی شدت و قدرت کمتری را در مسیر خود از دست می دهند).

درخشندگی(اندازه قدرت به ازای ناحیه واحد ساطع شده در یک زاویه مشخص را گویند).

انواع برش لیزری:

در فناوری برش لیزری، دستگاه های لیزر CNC کار برش های لیزری را انجام کمی دهند که خود دو بخش برش لیزری فلزات و برش لیزری غیر فلزات تقسیم می شود:

از برش لیزری غیر فلزات که معمولا با لیزر CO2 کار می کند برای برش مواد غیر فلزی مانند ام دی اف، پارچه، چرم طبیعی و مصنوعی، مواد پلاستیکی و بعضی لاستیک ها استفاده می شود.

از برش لیزری فلزات برای برش فلز با ضخامت کم که معمولا کمتر از 8 میلی متر ( دقت برس باید بالا باشد) باشند استفاده می کنند، که این فرایند با روش های گوناگونی مانند برش لیزری، هوابرش، برش پلاسما، برش با تیغه های برش و … انجام می گیرد. البته دستگاه های لیزری دیگر نیز وجود دارند که توانایی برش فولاد تا حتی چند سانتی متر را نیز دارند، ولی به دلیل مصرف بالای برق و نیز هزینه زیادی که برای تولید کنندگان و خریداران دارد چندان مرسوم نیست.

فرآیند برش توسط لیزر بر روی درب های ورودی

همانطور که گفتیم یکی از کاربردهای فناوری برش لیزری استفاده از آنها در ساخت انواع درب های فلزی برای ورودی های ساختمان ها می باشد که با استفاده از این تکنیک طرح های بسیار ظریف، زیبا، شیک و تمیز روی سازه های فلزی ایجاد می گردد. در این فرایند پرتو های پر قدرت لیزر  را روی سطوح فلزی تابانده و سپس روی سطح مورد نظر ادامه می یابد تا شکل دلخواه و مد نظر روی قطعه فلزی برش داده و جدا شود. با ارسال پرتوهای لیزری سوراخ های ریز متناسب با طرح مورد نظر روی فلز ایجاد شده و پس از کامل شدن آن ها قسمت مورد نظر برش خورده و از ورقه اصلی جدا می‌ شود. این نوع  درب ها می توانند از موادی چون آهن، چدن و یا فرفورژه باشند. به دلیل ظرافت طرح‌ های انجام شده روی این مدل درب ها موجب افزایش جذابیت و البته محبوبیت این نوع درب در بین مشتریان شده است. امروزه فناوری برش لیزری به عنوان برترین تکنولوژی برای برش ورق های فولادی با ضخامت های متفاوت شناخته می شود و یکی از بزرگترین صنایعی که امروزه به وفور از این فناوری برای تولید محصولات خود استفاده می کند، صنایع تولید درب و پنجره های فلزی است.