فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده میشود؛ و نوعاً از این فناوری در زمینه صنعت استفاده میشود. برش لیزری توسط استعمال اشعه 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 سر انجام 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.
تاریخچه
درسال ۱۹۶۵ اولین دستگاه برشلیزری برای ایجاد سوراخ در قالبهای الماس استفاده شده است. این دستگاه توسط مرکز تحقیقات Western Electric Engineering ساخته شد. در سال۱۹۶۷ بریتانیا در ساخت دستگاه برشلیزری به کمک جت اکسیژن برای برش فلزات پیشگام شد.در اوایل سال۱۹۷۰ این تکنولوژی در کاربردهای هوافضا برای برش تیتانیوم بهکار گرفته شد. در همان موقع لیزرهای CO2 برای برش غیر فلزات مانند:پارچه و … بهکار گرفته شد؛ چراکه در آن زمان لیزر CO2 به اندازه کافی برای غلبه بر هدایت حرارتی فلزات قدرتمند نبود.
نحوهٔ عملکرد
همان طور که در مطالب سایت در مقاله برش لیزر Co2 چگونه کار می کند؟ توضیح دادیم، اشعهٔ لیزر از طریق تحریک مواد مولد لیزر توسط تخلیهٔ الکتریکی یا تابش یک لامپ در یک محفظه بسته تولید میشود. با تحریک مادهٔ مولد لیزر پرتو با استفاده از تکههای آینه منعکس میشود تا انرژی لازم برای تبدیل شدن به یک جریان نورتکرنگمنسجم را به دست آورد. آینه یا فیبر نوری معمولاً برای هدایت نور منسجم به لنز دستگاه استفاده میشود. این لنز در نقطهٔ کاری دستگاه متمرکز شده است. باریکترین قسمت پرتو متمرکز شده قطری کمتر از ۰/۳۲میلیمتر دارد.
برای مشاهده بهتر توجه شما را به کلیپ زیر جلب می کنیم:
مزایای برش لیزری
سهولت در بهکارگیری، کیفیت و تمیزی (عدم وجود لبههای اضافی در قسمتهای برش خورده) محصول نهایی از مزایای استفاده از برش لیزری به جای برشهای مکانیکی و سنتی است. از آنجایی که از ابتدای شروع عملیات برش تا پایان کار، پرتو لیزر به صورت مداوم و یکنواخت عمل برش را انجام میدهد، دقت کار افزایش مییابد.
احتمال تاب برداشتن ماده در برش لیزر بسیار کم است چون، ناحیهٔ مؤثر حرارتی در این فرایند بسیار کوچک میباشد.
برش لیزری به علت دقت بالاتر و مصرف انرژی کمتر در هنگام برش، مزیت بیشتری نسبت به برش پلاسما دارد. با این وجود اغلب دستگاههای برش لیزری نمیتوانند ضخامتی بیشتر از ضخامت برش دستگاههای پلاسما را برش دهند. امروزه دستگاههای برش لیزری قویتری نیز در حال تولید است تا بتوانند ضخامتهای بیشتری را برش دهند اما هزینهٔ تمام شدهٔ این دستگاهها بیشتر از دستگاههای برش پلاسما است.
انواع لیزرهای مورد استفاده
لیزرها انواع مختلفی مانند لیزر گازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیواکتیو، لیزر جامد، لیزر فیبری و … دارند، اما در صنعت از دو نوع لیزرهای گازی و جامد استفاده میشود. لیزرهای پرکاربرد استفاده شده در دستگاههای برش لیزر صنعتی عبارتند از
۱) لیزر CO2 که برای برش، حکاکی و تضعیف ماده مناسب است.
۲)لیزرهاینئودیمیم (Nd) و لیزرهای نئودیمیم-ایتریم-آلومینیوم-گارنت(Nd-YAG) میباشند. این دو لیزر سبک و روشی یکسان دارند و تفاوت آنها در کاربردشان میباشد. لیزر Nd برای تضعیف ماده و در مواقعی که قدرت زیاد و تکرار پذیری بالا مدنظر است به کار میرود. لیزر Nd-YAG برای تضعیف ماده و حکاکی روی قطعه و در مواقعی که قدرت بسیار زیاد مورد نیاز است، استفاده میشود.
هرسه نوع لیزر یاد شده را میتوان برای جوشکاری نیز استفاده کرد.
لیزر CO2 برای برشکاری صنعتی بسیاری از مواد از جمله فولاد، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، تیتانیم، کاغذ، موم، پلاستیک، چوب و پاچه استفاده میشود. لیزر YAG در درجهٔ اول برای برش و حکاکی فلزات و سرامیکها استفاده میشود.
ژنراتور دستگاه لیزر و اپتیک خارجی (لنز فوکوس کننده) نیاز به خنک کاری دارند. بسته به اندازه و پیکربندی دستگاه، گرمای اضافی ممکن است مستقیماً یا توسط یک خنککننده به هوا منتقل شود. معمولاً از آب به عنوان خنککننده استفاده میشود که توسط سیستم خنککننده به گردش در میآید.
همچنین در مقاله دستگاه لیزر Co2 چه متریالی را می تواند برش و حکاکی کند؟ نیز می توانید شاهد انواع متریال و مواد اولیه که دستگاه برش لیزر قادر به پردازش آن می باشد را مشاهده کنید.
لیزرهای پیشرفته تر
