برش لیزر فناوری‌ای ست که در آن از اشعه‌ی لیزر برای برش دادن اجسام استفاده می‌شود؛ و معمولا از این فناوری در زمینه‌های صنعتی استفاده می‌شود. برش لیزری با استفاده از اشعه‌ی لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند انجام می‌شود. قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود و توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود؛ و سر‌انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی ایجاد می‌شود. لیزر صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … کاربرد دارد.
دستگاه لیزر و یا برش لیزری توسط کامپیوتر کنترل می شود. یک طراح می تواند طرح مورد نظر خود را در نرم افزارهای گرافیکی بسازد و سپس با ارسال آن به دستگاه لیزر و فقط فشار دادن یک دکمه به صورت اتوماتیک آن را برش دهد.
وقتی یک طرح به دستگاه انتقال داده می شود، ماشین با استفاده از یک پرتو محدود شده باریک روی متریالی که در دستگاه گذاشته اید، شروع به برش و یا حکاکی می کند. دستگاه های برش لیزری بسیار پرکاربرد هستند چون در راه های متفاوت طراحی می توان از آن استفاده کرد. چوب، پلاستیک، کاغذ و مقوا موادی هستند که در عموم دستگاه های لیزر می توان از آن ها استفاده کرد. البته در حال حاضر دستگاه های قدرتمندتری وجود دارند که فلزات و حتی اجسام محکم تری را نیز می توانند برش دهند و در حال حاضر منتظر پیشرفت های بیشتر این تکنولوژی هستیم.
در قدیم حکاکی و برش به صورت دستی و یا با دستگاه های ساده انجام می شد. اما در حال حاضر و با وجود تکنولوژی لیزر، شما با خرید یک دستگاه لیزر می توانید به راحتی متریال های مختلف را با دقت بسیار بالا حکاکی کنید و یا برش دهید.
مزیت های برش لیزری نسبت به روش های سنتی
· عدم نیاز به ماشین کاری مجدد پس از برش لیزری
· هزینه کم نسبت به خدمات ارائه شده
· عدم ایجاد پلیسه و سوختگی بر روی سطح کار پس از برش لیزری
· از انجا که در برش لیزری اشعه به صورت کانونی می تابد، قطعات قبل و بعد از برش تغییر دمای نا محسوسی دارند در نتیجه خواص مكانيكي و فيزيكی متریال مورد استفاده حفظ می گردد.
· سرعت بالای دستگاه های لیزر برای برش قطعات
· برش در انواع سایز و ضخامت موجود در بازار
· قابلیت پیاده سازی آسان طرح ها و نقشه ها توسط ابزارهایی مانند اتوکد
· در برش لیزری فلزات بر روی قطعه ای که برش می خورد هیچ گونه فشار فیزیکی اعمال نمی شود و در نتیجه شاهد له شدن در لبه های قطعات نخواهیم بود.
· فلزات با دقت بسيار بالایی بریده می شوند که این دقت برحسب ضخامت قطعه متفاوت می باشد.
فناوری نور لیزری خواص منحصر به فردی دارد. خاصیت نوری آن شامل انسجام، تک رنگ بودن، پراش و درخشندگی است. انسجام یک پرتو به ارتباط بین اجزای الکترونیکی و مغناطیسی امواج الکترومغناطیسی اطلاق می شود . لیزر زمانی منسجم در نظر گرفته می شود که اجزای مغناطیسی و الکترونیکی همتراز باشند. تک رنگ بودن نیز با اندازه گیری عرض خطوط طیفی مشخص می شود. هر چقدر سطح تک رنگ بودن بالاتر باشد، محدوده فرکانسی که لیزر می تواند منتشر شود نیز پایین تر خواهد بود. پراش فرایندی است که در آن نور در اطراف سطوحی با لبه های تیز خم می شود. پرتوهای لیزری پراش بسیار کمتری دارند و این بدین معنی است که شدت و قدرت کمتری را در مسیر خود از دست می دهند. درخشندگی پرتو لیزری اندازه قدرت به ازای ناحیه واحد ساطع شده در یک زاویه مشخص است. با دستکاری نوری نمی توان درخشندگی را افزایش داد زیرا درخشندگی تنها تحت تاثیر طراحی محفظه لیزر است.
آیا برای استفاده از فناوری برش لیزری، آموزش های خاصی لازم است؟؟
یکی از مزایای اصلی فناوری برش لیزری راحت بودن فرایندهای یادگیری برای کار با آن است. یک رابط لمسی کامپیوتری بیشتر فرایندها را مدیریت می کند و همین امر از حجم کاری افراد می کاهد .
مراحل راه اندازی انواع دستگاه های لیزر چگونه است و در برگیرنده چه چیزی است؟
فرایند نصب و راه اندازی نیز نسبتا ساده و کارآمد است. تجهیزات سطح بالای جدید قادرند به طور خودکار هرگونه فرمت گرافیکی ایمپورت شده را اصلاح و تجزیه و تحلیل کنند. دستگاه های برش لیزری جدید حتی می توانند کاری را شبیه سازی کنند و ایده ای را در اختیار اپراتور قرار دهند. در این دستگاه ها انجام تنظیمات بسیار ساده تر خواهد بود.
سه نوع برش لیزری عمده وجود دارد:
برش لیزری C02
برش لیزری C02 با استفاده از یک لیزر گازی صورت می‌گیرد. گاز مورد نظر ترکیبی از کربن دی‌اکسید است که به صورت الکتریکی برانگیخته شده است. از آنجا که برش لیزر C02 دارای طول موج ۱۰.۶ میکرومتری ست اغلب برای برش مواد غیرفلزی استفاده می‌شود.
برش لیزری کریستالی
برش لیزری کریستالی از لیزرهای کریستالی خاصی استفاده می‌کنند که در رده لیزرهای جامد قرار دارند و دارای طول موجی مانند لیزرهای فیبری هستند، طول موجی در محدوده ۱.۰۶۴ میکرومتر. یعنی می‌توان از آن هم برای مواد فلزی و هم غیرفلزی استفاده کرد.
گرچه این نوع ماشین لیزری از دیودهای تلمبه‌ای گران ساخته شده‌اند که تعویض آن‌ها پس از ۸.۰۰۰ الی ۱۵.۰۰۰ ساعت استفاده میتواند هزینه‌بردار باشد. کریستالی که استفاده می‌شود همچنین دارای طول عمر کمتری نسبت به لیزرهای فیبری است.
برش لیزری فیبری
این نوع از برش لیزری با استفاده از برش لیزر فایبر انجام می‌شود. درست مانند روش برش لیزری کریستالی که در بالا ذکر شد لیزرهای فیبری نیز در رده لیزرهای جامد قرار دارند. اشعه توسط ” لیزر دانه ” ساخته می‌شود که سپس توسط فایبرگلاس و دیودهای تلمبه‌ای تقویت می‌شود. طول موج این لیزر نیز ۱.۰۶۴ میکرومتر است. این بدان معناست که اشعه لیزر فیبری از لحاظ شدت ۱۰۰ برابر بزرگتر از لیزر C02 است. همچنین می‌توان از این لیزر هم برای متریال‌های فلزی و هم غیرفلزی استفاده نمود.
لیزر فیبری مفیدترین نوع لیزرها است. علاوه بر مزایایی که در بالا ذکر شد، تعمیر و نگهداری آن رایگان است، تعویض قطعات آن بسیار ارزانتر است و طول عمر استفاده از آن نیز بیشتر است، چیزی حدود ۲۵.۰۰۰ ساعت.
لیزرهای ما با داشتن سرعت و نرخ تولید بالا قابل استفاده برای محدوده وسیعی از متریال‌ها هستند و برای کاربردهای صنعتی نیز کارایی زیادی دارند. چند تکنیک نیز در فرآیند برش لیزری وجود دارد که در بالا اشاره‌های مختصری به آن‌ها شد:
برش لیزری
استفاده‌های عمده از یک ماشین برش لیزری در این مقاله بیان شد. این فرآیند شامل برش اشکال برای دستیابی به سایزها و قطعات کوچک‌تر و یا اشکالی پیچیده‌تر است.
حکاکی لیزری
حکاکی لیزری فرآیندی است که با برداشتن یک لایه از یک متریال چیزی را بر روی آن حک می‌کنند. از این روش اغلب برای حک کردن بارکدها بر روی محصولات مختلف استفاده می‌شود.
نشانه‌گذاری لیزری
نشانه‌گذاری لیزری از این جهت که نشانه‌ای بر روی متریال حک می‌شود شبیه به حکاکی لیزری است اما تفاوتش این است که نشانه‌گذاری لیزری بر روی سطوح اولیه و به صورت کم عمق ایجاد می‌شود در حالیکه حکاکی لیزری عمق بیشتری دارد.
حفاری لیزری
حفاری لیزری فرآیند ایجاد دندانه‌ها و حفره‌ها بر روی سطح یک متریال است.
