מהו חיתוך בלייזר?
חיתוך בלייזר היא טכנולוגיה המשתמשת בלייזר לחיתוך חומרים, והיא משמשת בדרך כלל ליישומי ייצור תעשייתי, אך מתחילה לשמש גם בתי ספר, עסקים קטנים וחובבים.חיתוך לייזר עובד על ידי הפניית הפלט של לייזר בעל הספק גבוה בדרך כלל דרך אופטיקה.אופטיקה לייזר ו-CNC (בקרה מספרית מחשב) משמשות לכוון את החומר או את קרן הלייזר שנוצרת.לייזר מסחרי טיפוסי לחיתוך חומרים יכלול מערכת בקרת תנועה שתעקוב אחר קוד CNC או G של התבנית שיש לחתוך על החומר.קרן הלייזר הממוקדת מופנית אל החומר, שלאחר מכן נמס, נשרף, מתאדה, או מועף על ידי סילון גז, ומשאיר קצה בעל גימור משטח איכותי.חותכי לייזר תעשייתיים משמשים לחיתוך חומרי יריעות שטוחות כמו גם חומרים מבניים וצנרת.
מדוע משתמשים בלייזר לחיתוך?
לייזרים משמשים למטרות רבות.דרך אחת להשתמש בהם היא לחיתוך לוחות מתכת.על פלדה עדינה, פלדת אל-חלד ואלומיניום, תהליך חיתוך הלייזר הוא מדויק ביותר, מניב איכות חיתוך מעולה, בעל רוחב חרס קטן מאוד ואזור השפעת חום קטן, ומאפשר לחתוך צורות מאוד מורכבות וחורים קטנים.
רוב האנשים כבר יודעים שהמילה "LASER" היא למעשה ראשי תיבות של Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.אבל איך אור חוצה לוח פלדה?
איך זה עובד?
קרן הלייזר היא עמוד של אור בעוצמה גבוהה מאוד, בעל אורך גל בודד, או צבע.במקרה של לייזר CO2 טיפוסי, אורך גל זה נמצא בחלק האינפרא-אדום של ספקטרום האור, כך שהוא בלתי נראה לעין האנושית.הקוטר של הקרן הוא כ-3/4 אינץ' בלבד כשהיא נעה מתהוד הלייזר, שיוצר את הקרן, דרך מסלול האלומה של המכונה.הוא עשוי להיות מוקפץ לכיוונים שונים על ידי מספר מראות, או "מכופפי קרן", לפני שהוא ממוקד לבסוף אל הצלחת.קרן הלייזר הממוקדת עוברת דרך הקדח של זרבובית ממש לפני שהיא פוגעת בצלחת.כמו כן זורם דרך פתח הזרבובית גז דחוס, כגון חמצן או חנקן.
מיקוד קרן הלייזר יכול להתבצע על ידי עדשה מיוחדת, או על ידי מראה מעוקלת, וזה מתרחש בראש חיתוך הלייזר.הקרן חייבת להיות ממוקדת במדויק כך שצורת נקודת המיקוד וצפיפות האנרגיה באותו נקודה יהיו עגולות ועקביות לחלוטין, וממורכזות בזרבובית.על ידי מיקוד הקרן הגדולה עד לנקודה נקודתית אחת, צפיפות החום בנקודה זו היא קיצונית.תחשוב על שימוש בזכוכית מגדלת כדי למקד את קרני השמש על עלה, ואיך זה יכול להדליק שריפה.עכשיו חשבו על מיקוד של 6 קילוואט של אנרגיה לנקודה אחת, ותוכלו לדמיין עד כמה הנקודה הזו תתחמם.
צפיפות ההספק הגבוהה גורמת לחימום מהיר, התכה ואיידוי חלקי או מלא של החומר.בעת חיתוך פלדה עדינה, החום של קרן הלייזר מספיק כדי להתחיל תהליך שריפת "דלק חמצן" טיפוסי, וגז החיתוך בלייזר יהיה חמצן טהור, ממש כמו לפיד דלק חמצן.בעת חיתוך נירוסטה או אלומיניום, קרן הלייזר פשוט ממיסה את החומר, וחנקן בלחץ גבוה משמש כדי לפוצץ את המתכת המותכת אל מחוץ לשער.
בחותך לייזר CNC מעבירים את ראש חיתוך הלייזר מעל לוח המתכת בצורת החלק הרצוי וכך חותכים את החלק מהלוח.מערכת בקרת גובה קיבולית שומרת על מרחק מדויק מאוד בין קצה הפייה לצלחת הנחתכת.מרחק זה חשוב, מכיוון שהוא קובע היכן נמצאת נקודת המוקד ביחס לפני השטח של הצלחת.איכות החיתוך יכולה להיות מושפעת על ידי הרמה או הורדה של נקודת המוקד ממש מעל פני השטח של הצלחת, על פני השטח או ממש מתחת לפני השטח.
ישנם עוד הרבה מאוד פרמטרים שמשפיעים גם על איכות החיתוך, אך כאשר כולם נשלטים כראוי, חיתוך בלייזר הוא תהליך חיתוך יציב, אמין ומדויק מאוד.
זמן פרסום: 19 בינואר 2019