همراهان عزیز سلام
در این مقاله به بررسی برشکاری با لیزر می پردازیم.
امروزه از لیزر در زمینه های گوناگونی از قبیل پزشکی ، صنعت ، مدار های کامپیوتر ، ارتباطات ، اندازه گیری ها در زمینه های مختلف و … استفاده می شود . برش با استفاده از لیزر از روش های نوین برشکاری است که در دهه های اخیر مورد توجه صنعت قرارگرفته است وامروزه به خاطر داشتن ویژگی هایی از قبیل کیفیت، سرعت و قابلیت کنترل به طور وسیعی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.
آشنایی با لیزر
کلمه لیزر (LASER) از حروف ابتدای عبارت :
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
گرفته شده است، که به معنای «تقویت نور به وسیله گسیل القایی تابش» می باشد. پیدایش لیزر به آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۶ میلادی برمی گردد. اساس کار لیزر به این صورت است که با تابش یک فوتون به یک ذرۀ برانگیخته (اتم، مولکول یا یون) یک فوتون دیگر نیز آزاد می شود که این دو فوتون با هم، «هم فرکانس» هستند. با ادامۀ این روند، شمار فوتون ها افزایش می یابد که می توانند باریکه ای از فوتون ها را به وجود آورند.
لیزرها را براساس مواد لیزر به کارگرفته شده در آن ها به چند دسته تقسیم بندی می کنند که برخی از آن ها عبارتند از :
۱. لیزرهای جامد
۲. لیزرهای گازی
۳. لیزرهای مایع
امروزه با ظهور دستگاه های CNC ، می توان عمل برشکاری را با سرعت و دقت بیشتری انجام داد. دستگاه های CNC خود به دستگاه های مختلفی تقسیم می شوند که روش برش هر کدام با دیگری متفاوت است.
این روش مخصوص برش فلزات و برخی نافلزات (مانند چوب، پلکسی گلاس، برخی مواد پلاستیکی و لاستیکی و …) می باشد. از برش لیزریِ فلزات زمانی استفاده می شود که بخواهیم فلزاتی با ضخامت کم (معمولاً کمتر از ۸ میلیمتر) را برش بزنیم و همچنین زمانیکه تلرانس مورد نظر پایین باشد (به عبارتی دقت برش بالا باشد) البته دستگاه های لیزری وجود دارند که توانایی برش فولاد تا چند سانتی متر را هم دارند، اما به دلیل هزینۀ زیاد و مصرف برق بالا ، استفاده از آن ها مرسوم نیست.
انواع لیزر مورد استفاده در صنعت
در صنعت تنها از دو نوع لیزر گازی و جامد استفاده می شود. لیزر های صنعتی جامد و گازی نیز هر کدام به انواع مختلفی تقسیم می شوند؛ مثلاً در میان انواع لیزر های صنعتی گازی، لیزر CO2 بیشترین کاربرد را دارد و از آن برای برش و حکاکی اغلب مواد غیر فلزی مانند چوب، پلکسی گلاس، شیشه، چرم، مواد پلاستیکی و برخی مواد لاستیکی استفاده می شود و محبوب ترین لیزر در صنعت است. لیزر جامد نیز بیشتر لیزر یاگ (YAG) است که برای حکاکی و برش فلزات از آن استفاده می شود.
برش لیزری توسط استعمال اشعۀ لیزر از یک خروجی قوی لیزر، روی اجسامی که قرار است بریده شوند، انجام می شود. در روند معمولی اشعه ای که دستگاه برش لیزری استفاده می کند، حدود یک تا دو هزار وات انرژی دارد که با چنین قدرتی می تواند جسم مورد نظر را ذوب کند و برش دهد .
دستگاه برش لیزری این تکنولوژی را با استفاده از نرم افزار CAM/CAD ( CAM به معنای طراحی با کامپیوتر و CAD به معنای عملیات با کمک کامپیوتر است.) انجام داده و فایل را برش می دهد .
در حین برشکاری، پرتو لیزر توسط یک عدسی بر روی قطعۀ کار متمرکز می شود ، به طوریکه در زمانی نزدیک به یک هزارم ثانیه، درجۀ حرارتی بیش از ۴۰۰۰ درجۀ سانتی گراد بر روی قطعۀ کار(فلز) ایجاد می کند؛ در نتیجه، فلز مورد نظر در باریکه ای به قطر ۰/۱ میلیمتر، بریده می شود. اینک با حرکت دادن دو آینه که نقش هدایتِ پرتو لیزر بر روی عدسی را دارند، این امکان فراهم می شود که پرتو لیزر در جهت x و y حرکت نموده و به راحتی هر شکلی را که مایل باشیم، بر روی قطعۀ کار، ایجاد نماییم.
قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می شود، یا آب شده، یا می سوزد و یا تصعید می شود و توسط فشار گاز، از روی جسم، پاک می شود و سرانجام قطعۀ مورد نظر با کیفیت خیلی عالی بریده می شود.
مزایای برشکاری با لیزر
معایب برشکاری با لیزر
برای اطلاع از دیگر روش های برش فلزات به مقاله تگ شده رجوع کنید.
با سپاس از همراهی شما
منتظر نظرات تخصصی شما هستم.
