كيف تعمل آلة القطع بالليزر؟
تشير تقنية القطع بالليزر إلى استخدام شعاع الليزر لقطع المواد. وقد أدت هذه التقنية إلى اختراع العديد من العمليات الصناعية التي أعادت تعريف سرعة التصنيع على خطوط الإنتاج، وعززت قوة تطبيقات التصنيع الصناعي.
القطع بالليزرتقنية حديثة نسبيًا. تُستخدم قوة الليزر أو الإشعاع الكهرومغناطيسي لقطع مواد متفاوتة القوة. تُستخدم هذه التقنية خصيصًا لتسريع عمليات خط الإنتاج. تُستخدم أشعة الليزر في تطبيقات التصنيع الصناعي بشكل خاص في تشكيل المواد الإنشائية و/أو الأنابيب. بالمقارنة مع القطع الميكانيكي، لا يُلوّث القطع بالليزر المادة نظرًا لقلة التلامس المادي. كما أن نفث الضوء الدقيق يُعزز الدقة، وهو عامل بالغ الأهمية في التطبيقات الصناعية. ونظرًا لعدم وجود تآكل في الجهاز، فإن النفث المحوسب يقلل من احتمالية تشوه المادة باهظة الثمن أو تعرضها لحرارة شديدة.
آلة قطع الألياف بالليزر للصفائح المعدنية – الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني
العملية
تتضمن هذه التقنية إصدار شعاع ليزر لتحفيز مادة ليزرية. يحدث التحفيز عند تعرض هذه المادة، سواءً كانت غازًا أو ترددًا لاسلكيًا، لتفريغات كهربائية داخل حاوية. بمجرد تحفيز المادة الليزرية، ينعكس الشعاع ويرتد عن مرآة جزئية. يُترك ليكتسب قوة وطاقة كافية، قبل أن ينطلق على شكل نفث من الضوء المتماسك أحادي اللون. يمر هذا الضوء أيضًا عبر عدسة، ويُركز داخل شعاع مكثف لا يتجاوز قطره 0.0125 بوصة. يُضبط عرض الشعاع حسب المادة المراد قطعها، ويمكن أن يصل إلى 0.004 بوصة. عادةً ما تُحدد نقطة التلامس على سطح المادة باستخدام "ثقب". يُوجه شعاع الليزر النبضي القوي إلى هذه النقطة، ثم على طول المادة حسب الحاجة. تشمل الطرق المختلفة المستخدمة في هذه العملية ما يلي:
• التبخير
• تذوب وتنفخ
• تذوب وتنفخ وتحرق
• التشقق الناتج عن الإجهاد الحراري
• الكتابة
• القطع البارد
• حرق
كيف تعمل عملية القطع بالليزر؟
القطع بالليزرهو تطبيق صناعي يُحصل عليه باستخدام جهاز ليزر يُصدر إشعاعًا كهرومغناطيسيًا مُولّدًا عبر انبعاث مُحفّز. يُصدر "الضوء" الناتج عبر شعاع منخفض التباعد. يشير هذا إلى استخدام ليزر مُوجّه عالي الطاقة لقطع مادة ما، مما يُؤدي إلى صهرها وصهرها بشكل أسرع. في القطاع الصناعي، تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع لحرق وتبخير المواد، مثل صفائح وقضبان المعادن الثقيلة والمكونات الصناعية متفاوتة الحجم والقوة. تكمن ميزة استخدام هذه التقنية في أن الحطام يُنفث بواسطة نفث غازي بعد إجراء التعديل المطلوب، مما يُعطي المادة سطحًا نهائيًا عالي الجودة.
معدات القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون
هناك عدد من تطبيقات الليزر المختلفة المصممة لاستخدامات صناعية محددة.
تعمل ليزرات ثاني أكسيد الكربون وفق آلية تعتمد على مزيج غاز التيار المستمر أو طاقة الترددات الراديوية. يستخدم تصميم التيار المستمر أقطابًا كهربائية داخل تجويف، بينما تحتوي مرنانات الترددات الراديوية على أقطاب كهربائية خارجية. هناك تكوينات مختلفة مستخدمة في آلات القطع بالليزر الصناعية، ويتم اختيارها وفقًا لطريقة توجيه شعاع الليزر على المادة. تتكون ليزرات المواد المتحركة من رأس قطع ثابت، ويتطلب الأمر تدخلًا يدويًا بشكل أساسي لتحريك المادة تحته. في حالة ليزرات المواد الهجينة، توجد طاولة تتحرك على طول المحور XY، مما يحدد مسار توصيل الشعاع. أما ليزرات البصريات الطائرة، فهي مزودة بطاولات ثابتة وشعاع ليزر يعمل على أبعاد أفقية. وقد أتاحت هذه التقنية الآن قطع أي مادة سطحية بأقل استثمار في القوى العاملة والوقت.
