دستگاه برش لیزر در حال حاضر یکی از رایج ترین فرآیندهای تولید در سراسر جهان است. شما می توانید این مورد را در صنایع مهندسی، الکترونیک، خودروسازی و هوافضا بیابید. برش لیزری در بخش پزشکی نیز جایگاه خود را پیدا کرده است، جایی که معمولاً برای ایجاد دستگاه های پزشکی پیچیده نجات بخش استفاده می شود. یکی از جنبه های استفاده از فناوری برش لیزری این است که هم دقیق بوده و هم مقرون به صرفه است.
در واقع استفاده از دستگاه برش لیزر این امکان را فراهم می کند تا برش دادن یک ماده یا برش آن به اشکال پیچیده که مته های معمولی تر با آن مشکل دارند، را به راحتی انجام دهید. جدا از برش، برش های لیزری می توانند با گرم کردن سطح قطعه کار، طرح ها را بر روی قطعات کار حکاکی کنند.
به طور کلی، برش های لیزری ابزارهای مفیدی برای نمونه سازی و ساخت هستند. در ادامه این بخش با ما همراه باشید تا اطلاعات بیشتری در رابطه با اینکه دستگاه برش لیزر در چه صنایعی کاربرد دارد، کسب نمایید.
منظور از برش لیزری چیست؟
لیزر را می توان برای اهداف مختلف استفاده کرد. برش لیزری فرآیندی از ساخت است که از یک پرتو لیزر متمرکز و نازک برای ایجاد اشکال، الگوها و طرح های کاملا سفارشی استفاده می کند. یکی از مزیت های واقعی برش لیزری این است که این فرآیند می تواند قطعات ظریف و پیچیده را بدون نیاز به ابزار طراحی شده سفارشی تولید کند.
به طور کلی، برش صفحات فلزی یکی از رایج ترین کاربردهای برش لیزری است و برش لیزری امکان برش سوراخ های کوچک، برش اشکال پیچیده و ایجاد یک برش بی عیب و نقص و یا کیفیت را فراهم می کند.
به عبارت بهتر، برش لیزری نوعی دستگاه CNC (کنترل عددی کامپیوتری) است، به این معنی که توسط کامپیوتر کنترل می شود. سازنده می تواند ایده های خود را روی نرم افزار دیجیتال طراحی کند و آن را به دستگاه برش لیزری بفرستد تا برش داده شود. هنگامی که دستگاه برش لیزر فایل را دریافت کرد، دستگاه از یک پرتو لیزر برای برش یا حک کردن طرح بر روی بستر برش استفاده می کند. برش های لیزری ابزار خوبی هستند زیرا می توان از آنها برای ایجاد سبک های مختلف استفاده کرد. برش لیزری معمولا برای برش موادی مانند چوب، اکریلیک، مقوا، کاغذ، انواع صفحات فلزی و غیره استفاده می شود.
به طور کلی، برش لیزری می تواند پروژه های چشمگیری ایجاد کند. می توان از آن در صنایع مختلف از مهندسی مکانیک و بیشتر فنی گرفته تا تزئینی استفاده کرد. برش لیزری همچنین با سایر فناوری های ساخت دیجیتال مانند چاپ سه بعدی ترکیب می شود تا به تولید کننده امکان آزادی طراحی نهایی و دستیابی به نتایج بهتر را بدهد.
کاربردهای رایج برش لیرزی در صنایع
برش لیزری بیشتر در صنایع خودروسازی، قالب، ابزار، جواهرات و پزشکی استفاده می شود و می توان از آن برای ساخت قطعات برای دستگاه های پزشکی، کامپیوتر و الکترونیک و موارد دیگر استفاده کرد. به طور کلی، موادی که برش آنها با روش های دیگر دشوار یا غیرممکن است، کاندیدای عالی برای برش لیزری هستند.
بنابراین جای تعجب نیست که برش لیزری تا این حد محبوب شده است, زیرا چندین مزیت نسبت به روش های دیگر دارد. دقت بالا، برش های دقیق، زمان های تولید کم، ضایعات کمتر، مصرف انرژی کمتر، تطبیق پذیری برش، توانایی انجام کارهای پیچیده و عدم آسیب به مواد ضخیم، برش لیزری را بسیار برتر کرده است. با برش لیزری می توانید هزینه ها را کاهش دهید و به نتایج با کیفیت بالاتری برسید. از جمله رایج ترین صنایعی که از برش لیزری استفاده می کنند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنعت خودروسازی
با توانایی برش لیزری برای بازتولید دقیق قطعات نسبتاً سریع، جایگاه ویژه ای در صنعت خودرو پیدا کرده است. صنعت خودرو نیاز زیادی به کپی دقیق بخشی از اشکال و اندازه های مختلف دارد. برش لیزری برای برش فلزات و پلاستیک ها برای تشکیل قطعات بدنه خودرو، قطعات الکترونیکی و همچنین پوشش ها و دکمه های داخلی خودرو استفاده می شود.
علاوه بر این، برش های لیزری می توانند برای حکاکی دکمه ها در داخل خودرو به منظور عبور نور یا حتی برای ثبت شماره سریال و شماره قطعه بر روی قطعات ساخته شده استفاده شوند. قالب هایی که برای برش قطعات مختلف استفاده می شود را می توان با لیزر نیز برش داد.
برش لیزری توانایی برش قطعات تشکیل دهنده آب را دارد. اینها معمولاً لوله های قوی هستند که برای حمایت از ساختار وسایل نقلیه استفاده می شوند. معمولاً از این قطعات برای ایجاد قاب موتور یا پانل ابزار استفاده می شود.
- صنایع تولید کننده قالب و ابزار
همانطور که در بالا ذکر شد، از برش لیزری می توان برای ساخت قالب برای برش قطعات ماکت نیز استفاده کرد. با توانایی لیزر در برش دادن اعماق مختلف به فلز، می توان یک قالب بسیار دقیق برای مهر زنی قطعات ایجاد کرد که در طول فرآیند تکراری برش قالب، دوام می آورد. برش لیزری می تواند تکرار قالب را نیز به یک فرآیند سریع و دقیق تبدیل کند. از برش لیزری می توان برای ساخت قالب های تزریق با همان دقتی که در قالب ها انجام می دهد استفاده کرد.
در صنعت تولید ابزار، برش لیزری را می توان نه تنها برای علامت گذاری و حکاکی که در صنعت خودرو انجام می شود، بلکه برای ساخت ابزارهای دستی ساده نیز استفاده کرد. سرعت برش لیزری حتی ممکن است آن را بهتر از برش بر روی فلزات محکم کند. با تطبیق پذیری استفاده از مواد، حتی می توانید از لیزر برای حک کردن آرم شرکت و اطلاعات ابزار بر روی دسته های لاستیکی اکثر ابزارها استفاده کنید.
- صنعت طلا و جواهر
دقت برش لیزری به راحتی به فرآیند ساخت طلا و جواهرات نیز کمک می کند. به عنوان مثال، یک ساعت را با چرخ دنده های بسیار ریز و کوچک تجسم کنید. لیزرها با چنان دقت باورنکردنی این چرخ دهنده ها را برش می دهند که می توان چرخ دنده ها را با ضایعات کمتر و زمان تولید کمتر، ساخت. علاوه بر این، قابلیت حکاکی لیزر می تواند قطعات را به عنوان بخشی از فرآیند ساخت علامت گذاری کند.
از آنجایی که لیزر می تواند اشکال و ضخامت های دقیق را برش دهد، از برش لیزری می توان برای ساخت جواهرات نیز استفاده کرد. ایجاد حلقه یا دستبند با عرض، عمق و قطر دقیق به راحتی توسط لیزر انجام می شود. همچنین می توان از لیزر برای حکاکی طرح ها و کتیبه ها بر روی سطح داخلی یا خارجی طلا و جواهرات نیز استفاده کرد.
- صنایع ساخت دستگاه های پزشکی
جراحی لیزر و ساخت دستگاه های پزشکی از مهمترین مزایای برش لیزر در صنعت پزشکی است. جراحان می توانند برش های دقیق تری انجام دهند و بیماران بعد از جراحی لیزر بسیار سریع تر بهبود می یابند.
قطعات دستگاه برش لیزر برای ایجاد وسایل پزشکی استفاده می شود که کیفیت زندگی بیماران را بهبود می بخشد. به عنوان مثال، استنت ها، فریمرهای دریچه، گیره های عروقی، گیره های استخوانی، شفت های انعطاف پذیر و سایر وسایل مورد استفاده در صنعت پزشکی که نیاز به دقت بالایی دارند، همگی با برش لیزری تولید می شوند.
- صنعت ساخت و تولید سرامیک
سرامیک ها دارای چندین ویژگی هستند که به آنها امکان می دهد برای طیف گسترده ای از کاربردها برای مهندسان استفاده شوند. رسانایی الکتریکی و حرارتی کم آنها را به عایق های عالی تبدیل می کند، آنها با سایر مواد شیمیایی واکنش نشان نمی دهند، نقطه ذوب بالایی دارند و بسیار بادوام هستند. لیزرها اغلب برای برش سرامیک ها استفاده می شوند زیرا زمان پردازش را بدون به خطر انداختن کیفیت لبه کاهش می دهند.
موتورهای جت هواپیما، موتورهای الکتریکی، بلندگوها، هدفون ها، ژنراتورهای نیروگاه، اجاق های برقی و حتی لامپ های رشته ای همگی دارای قطعات سرامیکی هستند.
- صنعت ساخت و تولید سیلیکون
سیلیکون ماده دیگری با کاربردهای گسترده است که می تواند از برش لیزری بهره مند شود. برش دقیق به مهندسان اجازه می دهد تا قطعات سیلیکونی کوچکتری نسبت به روش های دیگر برش، تولید کنند. سیلیکون در برابر دماهای بالا مقاوم است، طول عمر بالایی دارد و به راحتی قابل دستکاری است. سیلیکون معمولا در کامپیوترها، الکترونیک، منسوجات، محصولات خانگی، خودروها و معماری کاربرد دارد.
مزایای برش لیزری چیست؟
برش لیزری قابل اعتماد است و کیفیت فوق العاده خوبی را ارائه می دهد، از این رو در کاربردهای صنعتی محبوبیت دارد. در واقع لیزر برش های کاملی را ارائه می کند که دستیابی به این برش ها اگر با استفاده از دست انسان انجام شود، بسیار دشوار خواهد بود. علاوه بر این، لیزرها بدون توجه به اینکه هر چند وقت یک بار یک کار تکرار می شود، بسیار دقیق هستند و هیچ روش دیگری وجود ندارد که بتواند به این اندازه قابل اعتماد و مقرون به صرفه بوده و نتایج شگفت انگیزی به دست آورد!
چه کسی اولین بار برش لیزری را اختراع کرد؟
کومار پاتل (Kumar Patel) تحقیقات لیزری خود را در سال 1961 با آزمایشگاه بل (Bell Labs) آغاز کرد و به سرعت در سال 1963 اولین لیزر CO2 یکنواخت ساخته شد. از آن زمان، تحقیقات و پیشرفت در زمینه برش لیزری با سرعت باورنکردنی رو به جلو بوده است و می توان گفت این یک زمینه هیجان انگیز است که امکانات زیادی را در خود جای داده است!
بیشتر بخوانید: تفاوت بین برش سی ان سی و برش لیزری چیست؟
از چه نوع برش لیزری در صنایع استفاده می شود؟
برش لیزری شامل چند نوع اصلی است که شامل لیزر CO2 و لیزر نئودیمیم می شود. اگرچه دستگاه های برش لیزری همه به طور مشابه ساخته می شوند، اما از این نظر متمایز هستند که هر نوع لیزر دارای محدوده قدرت خاصی است، بنابراین هر کدام می توانند برای برش با مواد و ضخامت های مختلف استفاده شوند.
- لیزرهای CO2
این نوع از لیزر از مخلوط گازهای تحریک شده الکتریکی (بیشتر دی اکسید کربن) تولید می شود. لیزرهای CO2 رایج ترین نوع برش لیزری هستند زیرا قدرت کم، نسبتاً ارزان و کارآمد هستند و می توان از آنها برای برش انواع مختلف مواد از جمله:چوب، مقوا، چرم، اکریلیک، شیشه، پلاستیک و ورقه استفاده کرد.
- لیزرهای نئودیمیم (Neodymium Lasers)
این نوع از لیزر از کریستال های دوپ شده نئودیمیم تشکیل شده است. این لیزرها دارای شدت بالاتری هستند و بنابراین مواد بسیار ضخیم تری مانند فلز، پلاستیک و سرامیک را برش می دهند.
خلاصه مطلب
برش لیزری یک فرآیند همه کاره است که در چند سال اخیر به یکی از اصلی ترین بخش ها در بسیاری از صنایع تبدیل شده است. پیشرفت تکنولوژی باعث شده است که از برش لیزری برای انواع مواد مختلف استفاده شود. برش لیزری را می توان برای بریدن یک خط دقیق از یک صفحه نازک فولادی، حکاکی یا علامت گذاری مواد مختلف با درجات مختلف ضخامت استفاده کرد. ایده برش چرخ دنده ها و سایر قطعات مسطح احتمالاً آشکارترین کاربرد برای برش لیزری است، اما کاربردهای جالب دیگری نیز دارد که در این مقاله به اختصار به توضیح آن پرداختیم.
مطلب فوق را میتوانید از طریق تلگرام با دوستان و همکاران خود به اشتراک بگذارید