ماشین های برش لیزری چه هستند؟

 

 

دستگاه های برش لیزری به سازندگان فلزات این امکان را می دهد که صفحه های فلزی با کیفیت بالا و ظرافت کاری بسیار تولید کنند. هنگامیکه لیزر با قدرت زیاد در حال برش است ، مواد اضافی آن می سوزد ، ذوب و یا تبخیر می شود . یک موتور هم که با فشار بالا، گاز را به اطراف پخش می کند ، اضافی این مواد را به بیرون از صفحه می فرستد تا در نهایت کاری تمیز از آب در آید

 


CO2 و Nd:YAG

دو نوع از این ماشین هایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد، هستند

 

 

دستگاه برش لیزری

co2

یکی از اولین دستگاه ها در این صنعت بوده است که بازده بالایی دارد ( بازده ۲۰ درصد ) 

در حالیکه  مکان ثابتی دارد و از کریستال و شیشه در دستگاه استفاده می کند

 

Nd:YAG

ها فلزات و دیگر فرآورده های کارخانه ی فلزی را می برند

 

 

 

مقایسه برش با لیزر و برش با روش قدیمی

 

دستگاه های برش لیزری به سادگی از روش های قدیمی متمایز شده اند. چون در روش لیزری هیچ گونه تماس مستقیم بین ابزار برنده با فلز مورد نظر وجود ندارد و احتمال آلوده شدن قطعات فلزی کاهش می یابد. به غیر از این موارد ، دستگاه های برش با لیزر از دقت بالاتری نسبت به روش های سنتی برخوردار است. در روش مکانیکی و سنتی، معمولا گرمای بسیار زیادی تولید می شود که باعث می شود فلز به مرور زمان تاب بردارد. در روش لیزری احتمال تاب برداشتن قطعه کاهش می یابد.

 

مزایای دستگاه های برش با لیزر

 

این روش نوین هنگامیکه برای برش قطعات فلزی مورد استفاده قرار می گیرد فواید قابل توجه ای ارائه می کند . علاوه بر این فواید ، نکته مثبت دیگر آن کار کردن خیلی آرام و بی سروصدا است . امنیت آن نیز مهم است در نتیجه این دستگاه ها خیلی امن ساخته شده اند تا احتمال وقوع حادثه به صفر برسد.
این دستگاه ها به ابزار های لمسی کامپیوتری مجهز شده اند و اپراتور می توانند طراحی ثانویه خود را بر روی طرح های اولیه اعمال و محصولی به صورت انبوه تولید نمایند . این فناوری به دلیل سرعت و امنیت بالا،سریعا پیشرفت خواهد کرد . اپراتورها می توانند با قرار دادن موجودی های خود در دستگاه ، چندین کار را با یک دستور اجرا کنند.

 

نکات قابل توجه دستگاه های برش لیزری

در حالیکه این روش برای برش فلزات به کار می رود باید به این نکته توجه داشت که این دستگاه ها در برابر فلزاتی که نور را منعکس می کنند و بازتاب می دهند ( مثل مس و آلومنیوم ) مناسب نیست و به خوبی کار نمی کند .چون این فلزات ، نور لیزر را منعکس و گرمای آن را جذب می کنند و پرتو های پر انرژی زیادی مورد نیاز است تا بتوانیم آن ها را برش بدهیم .
این دستگاه ها، زمانیکه در حال سوراخ کردن این صفحات فلزی هستیم ، کمی سوراخ مخروطی در صفحه ایجاد می کنند . با توجه به وارد شدن سوراخ در صفحه ، تا زمانی که این صفحه از پروسه کاری ما خارج شود کمی بزرگ تر می شود
چون برش با لیزر موادی را که در مسیر لیزر باشند ذوب می کند ، ممکن است که این مواد مذاب در فضای سوراخ های ایجاد شده سخت شوند . در حالیکه این امر ممکن است که برای بعضی از کار ها مناسب باشد اما امکان ایجاد مشکل در قسمت های مختلف دیگر مثل نخ کشی را به وجود می آورد

دستگاه برش لیزر چیست؟

 

پیش از کشف لیزر در 1960 نیز مفهوم آن با عنوان اشعه ی مرگ برای خوانندگان افسانه های علمی آشنا بود. با آنکه امروز هم خیلی از ما از لیزر همین تصور را داریم لیزر ها دارای کاربردهای زیادی هستند که تا اندازه ای واقعی ترند. آنها به صورت ابزارهای متداول و ضروری در کارخانه ها اداره ها و منازل د رآمده اند. به ساده ترین بیان لیزر را میتوان به عنوان منبعی از انرژی تابشی یا نور تعریف کرد. اما لیزر ویژگیهای خاص بسیاری دارد که آن را از دیگر منابع نور متمایز میکند. مقدار انرژی که یک دستگاه برش لیزر میتواند گسیل کند به ماده ی سازنده ی آن بستگی دارد. از مواد میتوان در همه ی حالتهای ماده یعنی گاز مایع جامد و در دماهایی در گستره ی100- تا 100+ استفاده کرد. در نتیجه لیزرها به شکلها و اندازه های متفاوتی در می آیند اما اساس کار همه آنها یکی است. آهنگ تابش انرژی در منابع نور را به عنوان توان میشناسیم و واحد آن را وات میگذاریم. توان لیزرها در گستره وسیعی تغییر میکند از میکرو وات تا تراوات

در بریدن صفحه های فولادی و یا جوش دادن ورقه های فلزی به لیزرهای قدرتمندی نیاز است که ممکن است بسیار بزرگ باشند.طی 26 سال پس از کشف لیزر به کمک آنها پیشرفتهای بزرگی در علم وصنعت حاصل شد. چون ویژگیهای لیزر را میتوان با دقت زیادی کنترل کرد از آنها میتوان برای اندازه گیریهایی با دقتی که با دیگر وسایل مقدور نیست استفاده کرد.  دستگاه برش لیزر بجای عبارت تقویت نور با گسیل برانگیخته ی تابش میشنیند. تقویت صرفا نام فرآیندی است که در آن شدت یا مقدار چیزی افزایش می یابد

 

 

ماهیت نور

 

نور از دید بیشتر مردم نور روز یا نور چراغ برق است. در سال 1665 نیوتون با عبور دادن نور سفید از یک منشور شیشه ای آن را به رنگهای متفاوت رنگین کمان تجزیه کرد. این پدیده را تجزیه و گستره ی رنگها را طیف مریی می نامند.

 

تابش مریی و تابش فروسرخ هر دو انواع تابش الکترومغناطیس هستند و به همراه اشعه ی گاما ایکس میکرو موج رادیویی ، دستگاه برش لیزر و فرابنفش گستره ی پیوسته ای از تابش را تشکیل میدهند. این طیف را الکترومغناطیس می نامند.

همه ی تابش های الکترومغناطیس با سرعت ثابت 299792900متر درفضای آزاد میگذرند. این انرژی تابشی چگونه در فضا حرکت میکند؟ دانشمندان دو پاسخ برای این پرسش دارند. نخست انکه نور بصورت موج و به شیوه ای مشابه امواج آب حرکت میکند.نور مانند موج حرکت میکند. فاصله ی میان دو قله یا قعرموج را طول موج و تعداد امواج عبوری ا زیک نقطه در یک ثانیه را بسامد می نامند. هر رنگ طول موجی متفاوتی را دارد. نور آبی طول موج 400 نانو متر و نور سبز 500 نانومتر دارند. طول موجهای امواج الکترو مغناطیس از 0.1 نانومتر تا 100ها متر در امواج رادیویی تغییر میکند

 

در بیان دیگر نور را به عنوان جریان ذرات توصیف میکنند. این ذرات را فوتون می نامند و هر فوتون نور با طول موج یکسان دقیقا مقدار یکسانی انرژی دارد. مقدار انرژی فوتون با کاهش طول موج نور افزایش می یابد. پس فوتون نور آبی انرژی بیشتری نسبت به فوتون نور قرمز حمل میکند چون طول موج کوتاهتری دارد همچنین در دستگاه برش لیزر به همین صورت می باشد.

 

برای تشریح طرز کار دستگاه برش لیزر لازم است به چگونگی ایجاد نور و برهمکنش آن با ماده پی ببریم. همه ی مواد از گروههایی از ذرات بسیار کوچک تشکیل شده اند.

این گروهها را مولکول و ذرات را اتم می نامند. خود این اتمها از ذرات باز هم کوچکتری که به صورتی شبیه سیستم خورشیدی ما آرایش یافته اند تشکیل شده اند. در مرکز اتم قرار دارد که شامل پروتون و نوترون است. پروتون بار الکتریکی مثبت دارد و نوترون بی بار است. در اطراف هسته ذرات باز هم کوچکتری به نام الکترون با بار منفی وجود دارد. مدار های الکترونی را ترازهای انرژی مینامند. هر مدار الکترونی انرژی خاصی دارد و برای اینکه الکترون به مدار با انرژی بیشتر برود باید انرژی دریافت کند. و اگر بخواهند به تراز انرژی پایینتر بیایند باید انرژی گسیل دهند

دستگاه برش لیزری

در این تکنیک ابتدا دستگاه برش لیزری توسط یک اسکنر بر روی یک صفحه ی حساس به نور کانونی می شود. همزمان با روبش (اسکن) مدولاسیون دامنه روی شدت پرتو انجام می گیرد. در نهایت اطلاعات اطلاعات به صورت سیگنال الکتریکی در کامپیوتر خوانده میشود و یا توسط یکگیرنده ،مانند دستگاه پست تصویری ،در یک ایستگاه دور دریافت می گردد. دستگاه خواننده در ایستگاه دور شامل یک لیزر کم توان است که باریکه ی کانونی شده آن ،صفحه ای که باید خوانده شود را اسکن می کند. یک آشکارساز نوری ،پرتو پراکنده شده از نواحی تاریک و روشن روی صفحه را کنترل می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید. امروزه کاربرد سیستم های رونوشت لیزری توسعه ی بسیار یافته است