ما هو القطع بالليزر؟
القطع بالليزر عبارة عن تقنية تستخدم الليزر لقطع المواد ، وعادة ما تستخدم في تطبيقات التصنيع الصناعية ، ولكنها بدأت أيضًا في استخدامها من قبل المدارس والشركات الصغيرة والهواة.يعمل القطع بالليزر عن طريق توجيه إخراج ليزر عالي الطاقة في الغالب من خلال البصريات.يتم استخدام بصريات الليزر و CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر) لتوجيه المواد أو شعاع الليزر المتولد.قد يشتمل الليزر التجاري النموذجي لقطع المواد على نظام تحكم في الحركة يتبع رمز CNC أو G للنمط المراد قطعه على المادة.يتم توجيه شعاع الليزر المركّز إلى المادة ، والتي إما أن تذوب ، أو تحترق ، أو تتبخر بعيدًا ، أو تنفجر بعيدًا عن طريق نفث الغاز ، مما يترك الحافة بسطح تشطيب عالي الجودة.تستخدم قواطع الليزر الصناعية لقطع المواد المسطحة وكذلك المواد الإنشائية والأنابيب.
لماذا يتم استخدام الليزر للقطع؟
يستخدم الليزر لأغراض عديدة.طريقة واحدة يتم استخدامها هي قطع الصفائح المعدنية.على الفولاذ الطري ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، وألواح الألومنيوم ، تكون عملية القطع بالليزر دقيقة للغاية ، وتنتج جودة قطع ممتازة ، ولها عرض صغير جدًا للشق ومنطقة صغيرة للتأثير الحراري ، وتجعل من الممكن قطع الأشكال المعقدة والثقوب الصغيرة.
يعرف معظم الناس بالفعل أن كلمة "LASER" هي في الواقع اختصار لـ Light Amplification بواسطة Stimulated Emission of Radiation.لكن كيف يخترق الضوء صفيحة فولاذية؟
كيف تعمل؟
شعاع الليزر عبارة عن عمود من ضوء شديد الكثافة بطول موجة أو لون واحد.في حالة ليزر ثاني أكسيد الكربون النموذجي ، يكون هذا الطول الموجي في جزء الأشعة تحت الحمراء من طيف الضوء ، لذلك فهو غير مرئي للعين البشرية.يبلغ قطر الشعاع حوالي 3/4 بوصة فقط عندما ينتقل من مرنان الليزر ، الذي ينتج الحزمة ، عبر مسار شعاع الآلة.قد يرتد في اتجاهات مختلفة بواسطة عدد من المرايا ، أو "ثني العارضة" ، قبل أن يتم تركيزه أخيرًا على اللوحة.يمر شعاع الليزر المركّز عبر تجويف الفوهة قبل أن يصطدم باللوحة.يتدفق أيضًا من خلال تجويف الفوهة هذا غاز مضغوط ، مثل الأكسجين أو النيتروجين.
يمكن أن يتم تركيز شعاع الليزر بواسطة عدسة خاصة ، أو بواسطة مرآة منحنية ، وهذا يحدث في رأس القطع بالليزر.يجب أن يكون الشعاع مركَّزًا بدقة بحيث يكون شكل نقطة التركيز وكثافة الطاقة في تلك البقعة مستديرًا ومتسقًا تمامًا ومتمركزًا في الفوهة.من خلال تركيز الشعاع الكبير على نقطة واحدة ، تكون كثافة الحرارة في تلك البقعة شديدة.فكر في استخدام عدسة مكبرة لتركيز أشعة الشمس على ورقة ، وكيف يمكن أن يؤدي ذلك إلى اندلاع حريق.فكر الآن في تركيز 6 كيلوواط من الطاقة في بقعة واحدة ، ويمكنك أن تتخيل مدى سخونة تلك البقعة.
ينتج عن كثافة الطاقة العالية تسخين سريع وانصهار وتبخير جزئي أو كامل للمادة.عند قطع الفولاذ الطري ، تكون حرارة شعاع الليزر كافية لبدء عملية حرق "وقود أكسجين" نموذجية ، وسيكون غاز القطع بالليزر عبارة عن أكسجين نقي ، تمامًا مثل شعلة وقود الأكسجين.عند قطع الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم ، فإن شعاع الليزر يذوب المادة ببساطة ، ويستخدم النيتروجين عالي الضغط لتفجير المعدن المنصهر من الشق.
في آلة القطع بالليزر CNC ، يتم تحريك رأس القطع بالليزر فوق اللوحة المعدنية على شكل الجزء المطلوب ، وبالتالي قطع الجزء من اللوحة.يحافظ نظام التحكم في الارتفاع السعوي على مسافة دقيقة جدًا بين نهاية الفوهة واللوحة التي يتم قطعها.هذه المسافة مهمة ، لأنها تحدد مكان النقطة المحورية بالنسبة لسطح اللوحة.يمكن أن تتأثر جودة القطع برفع أو خفض النقطة المحورية من فوق سطح اللوحة أو على السطح أو أسفل السطح مباشرة.
هناك العديد والعديد من المعلمات الأخرى التي تؤثر على جودة القطع أيضًا ، ولكن عندما يتم التحكم في كل شيء بشكل صحيح ، يكون القطع بالليزر عملية قطع مستقرة وموثوقة ودقيقة للغاية.
الوقت ما بعد: 19 كانون الثاني (يناير) 2019