کاربرد های برش لیزری:در سال 1965 ، اولین دستگاه های برش لیزری تولید شده و برای سوراخ‌کاری قالب‌های الماس استفاده شد. این دستگاه نوعی فناوری است که به‌وسیله آن می‌توان انواع فلزات و اجسام را با دقت میکرومتر برش داد. با کمک این نوع دستگاه می‌توان انواع سطوح سخت را با بهترین کیفیت و سرعت بالا برش داد. در طی فرایند برش، تبخیر مواد از نقطه موردنظر اتفاق می‌افتد و در نتیجه خروجی کار بسیار تمیز و قابل‌قبول است. عمده کاربردهای این‌گونه برش، در موارد صنعتی است و کاربردهایی نظیر: لیزرهایی برای کاربردهای هوافضا دستگاه لیزر برش منسوجات برش فولاد و…دارد.
مزایای برش لیزی
ازآنجاکه هیچ لبه برشی وجود ندارد که بتواند توسط مواد آلوده شود یا مواد را آلوده کند این نوع برش بسیار کاربردی است. از دیگر مزایای این نوع برش می‌توان به این نکته اشاره کرد که، دستگاه های برش لیزری نسبت به برش‌های مکانیکی می‌تواند به‌راحتی فرد در زمان کارکردن و کاهش آلودگی قطعه کار بسیار کمک کند.
در این نوع برش پرتو لیزر در طول فرایند، سایش نمی‌کند. همچنین احتمال تاب دادن ماده‌ای که بریده می‌شود کاهش‌یافته است. سیستم‌های لیزر دارای یک منطقه کوچک تحت تأثیر گرما هستند. برش برخی از مواد با استفاده از روش‌های سنتی نیز بسیار دشوار یا غیرممکن است. برش لیزری برای فلزات نسبت به برش پلاسما دقیق‌تر بوده و استفاده کمتری از انرژی برق هنگام برش ورق استفاده مشود.
توان بالای دستگاه های برش لیزری
بیشتر لیزرهای صنعتی نمی‌توانند فلزها یا اجسام را با ضخامت بالا برش دهند. در این موارد می‌توان از دستگاه پلاسما نیز بهره برد.
به‌تازگی دستگاه‌های جدید لیزر به بازار آمده‌اند که توان بالاتری نسبت به مدل‌های قدیمی‌تر این دستگاه‌ها دارند و در برش مواد ضخیم، به دستگاه‌های پلاسما نزدیک‌تر هستند. اما هزینه خرید این ماشین‌ها بسیار بیشتر از انواع پلاسما است.
میکرو جت لیزر
میکروات لیزر یک لیزر هدایت‌شونده با جت آب است که در آن پرتو لیزر پالسی، به یک جت آب کم‌فشار متصل می‌شود.
در این عملکرد برش لیزری از جت آب برای هدایت پرتو لیزر استفاده می‌شود از مزایای این امر خنک شدن مواد در حال برش است. از دیگر مزایای میکرو جت لیزر نسبت به دستگاه های برش لیزری “خشک” سنتی سرعت بالا، قیمت‌گذاری و برش چند جهته است.
لیزرهای الیافی یا فیبر
لیزرهای الیافی نوعی لیزر حالت جامد هستند که در صنعت برش فلزات به‌سرعت درحال‌رشد هستند، این دستگاه‌ها، از یک ماده افزایش جامد استفاده می‌کند.
مزایای برش لیزر فیبر شامل:
1 زمان پردازش سریع
2 کاهش مصرف انرژی و صورت‌حساب به دلیل کارایی بیشتر.
3 قابلیت اطمینان و عملکرد بیشتر بدون اپتیک برای تنظیم یا تراز کردن و لامپ برای جایگزینی.
4 حداقل نگهداری
5 توانایی پردازش مواد بسیار بازتابنده مانند مس و برنج
. برخی از روش‌های برش لیزری عبارت‌اند از تبخیر، ذوب و دمیدن، ضربه و سوختگی مذاب، ترک‌خوردگی تنش حرارتی، نوشتن، برش سرد و سوزاندن برش لیزر تثبیت شده.
به‌طورکلی سه پیکربندی مختلف برای دستگاه های برش لیزری صنعتی وجود دارد:
مواد متحرک، ترکیبی و سیستم‌های نوری پرواز. این موارد به نحوه انتقال پرتوی لیزر بر روی ماده‌ای برای برش یا پردازش اشاره دارد. برای همه اینها، محورهای حرکت معمولاً محورهای X و Y مشخص می‌شوند. اگر سر برش قابل‌کنترل باشد، به‌عنوان محور Z تعیین می‌شود.
دستگاه های برش لیزری مواد متحرک
لیزرهای مواد متحرک دارای یک سر برش ثابت هستند و مواد را در زیر آن حرکت می‌دهند. این روش یک فاصله ثابت از ژنراتور لیزر تا قطعه کار و یک نقطه واحد را برای حذف پساب برش فراهم می‌کند.
این دستگاه سبک تمایل به داشتن کمترین اپتیک تحویل پرتو را داراست اما از سرعت پایین‌تری برخوردار است و نیاز به جابه‌جایی قطعات را دارد.
دستگاه های برش لیزری ترکیبی
لیزرهای ترکیبی جدولی ارائه می‌دهند که در یک محور، حرکت می‌کنند و سر را در امتداد محور کوتاه‌تر حرکت می‌دهد.
این امر باعث ایجاد یک طول مسیر تحویل پرتو ثابت‌تر از یک ماشین نوری پرواز می‌کند و ممکن است یک سیستم تحویل پرتو ساده‌تر را فراهم کند. این می‌تواند باعث کاهش قدرت در سیستم تحویل و ظرفیت بیشتر در هر وات نسبت به ماشین‌های نوری پرواز شود.
لیزرهای نوری پرواز
لیزرهای نوری پرواز دارای یک جدول ثابت و یک سر برش (با پرتوی لیزر) هستند که بر روی قطعه کار در هر دو بعد افقی حرکت می‌کنند.
برش‌های اپتیکی پرواز در حین پردازش قطعه کار را ثابت نگه می‌دارند و اغلب به بستن مواد نیازی ندارند. جرم متحرک ثابت است، بنابراین اندازه متغیر قطعه کاربر دینامیک تأثیر نمی‌گذارد.
دستگاه‌های نوری پرواز سریع‌ترین نوع از انواع دستگاه های برش لیزری هستند که یکی از بزرگ‌ترین مزایای آنها برش قطعات نازک‌تر است.
ماشین‌های نوری پرواز باید از روشی استفاده کنند تا تغییر طول پرتو را از برش نزدیک میدان (نزدیک به تشدیدکننده) به برش میدان دور (دور از تشدیدکننده) در نظر بگیرند.
روش‌های متداول برای کنترل این مورد شامل اوج گرفتن، اپتیک تطبیقی یا استفاده از یک محور طول پرتو است.
دقت بالا در برش‌های دستگاه های برش لیزری
لیزرهای پالسی که برای مدت کوتاهی انفجار زیادی از انرژی ایجاد می‌کنند، در برخی از فرایندهای برش لیزر، به‌ویژه برای سوراخ کردن، یا در صورت نیاز به سوراخ‌های بسیار کوچک یا سرعت برش بسیار کم، بسیار مؤثر هستند، زیرا اگر از یک پرتو لیزر ثابت استفاده شود، گرما می تواند به نقطه ذوب شدن کل قطعه برسد.
معایب دستگاه های برش لیزری
عیب اصلی دستگاه های برش لیزری مصرف زیاد برق است. بازده لیزر صنعتی ممکن است از 5٪ تا 45٪ باشد. مصرف برق و کارایی هر لیزر خاص بسته به توان خروجی و پارامترهای عملکرد متفاوت خواهد بود.
این بستگی به نوع لیزر و مطابقت لیزر با کار موجود دارد. مقدار قدرت برش لیزر موردنیاز، معروف به ورودی گرما، برای یک کار خاص به نوع ماده، ضخامت، فرایند (واکنش‌پذیر / بی‌اثر) استفاده شده و سرعت برش موردنظر بستگی دارد.
کاربرد های برش لیزری
نتیجه‌گیری
وجود مزیت‌های گوناگون، بهره‌وری بالاتر هزینه‌ها، خروجی رضایت‌بخش و همچنین روش‌های مختلف برش لیزری باعث شده که استقبال روز افزونی از این فناوری به عمل بیاید.
با استفاده از دستگاه های برش لیزری می‌توان قطعات بسیار سخت را به‌گونه‌ای بی‌نقص و تمیز برش داد این دستگاه‌ها کمک شایان توجه ای به انواع صنایع و ساخت قطعات می‌کند.
در نتیجه می‌توان این فناوری را یک تحول بزرگ و دست آوردی مهم در پیشرفت صنعت و تکنولوژی دانست.
