بیشتر سازندگان فلز از اطلاعات محکمی درباره‌ی دستگاه برش لیزر فایبر (Fiber Laser) برای برش زدن سطوح پیوند داده شده اند تا رزوناتور انرژی نهایی را تشکیل دهند، که معمولا به اندازه‌ی یک کابینت کوچک است. نور تبدیل شده به فیبر نوری تشدید می شود. وقتی نور از کابل فیبر نوری خارج می شود همانند صاف استفاده می کنند. اما دستگاه برش فایبر لیزر برای برش تیوب چه می کند؟
برخی از موارد قابل توجه است. مبدل لیزر در دستگاه فایبر لیزر هنگامی که با دستگاه CO2 سنتی مقایسه میشود بسیار کوچکتر است. در حقیقت، دستگاه فایبر لیزر با ذخایر دایودی که در ماژول کوچک قرار دارند میتواند انرژی را از ۶۰۰ تا ۱۵۰۰ وات تنظیم کند. دستگاه های چند ماژوله با هم این است که بدون از دست دادن انرژی و کیفیت تولید شود. بعد از آن برای نوعی متریال که مناسب برش است تنظیم و متمرکز می شود.
رزوناتور CO2 بسیار بزرگتر است و نیاز بیشتری به انرژی دارد، هنگامی که الکتریسیته تولید میشود در ترکیبی از گازها برای تولید اشعه‌ی لیزر استفاده میشود. آینه‌ها به نور کمک میکنند که شدت بیابند و آن را برای خروج از رزوناتور آماده می کند. بعد از خروج از رزوناتور اشعه باید مسیری را طی کند که شامل تعدادی آینه‌ی سرد می شود تا وقتی که به لنز برسد. این مسیر باعث کاهش انرژی و کیفیت در لیزر می شود.
به دلیل میانگین انرژی که برای ساختن لیزر CO2 لازم است، این تاثیر کمتری نسبت به دستگاه فایبر لیزر دارد. این موجب میشود که چیلرهای بزرگی که برای لیزر CO2 مورد نیاز هستند در کل انرژی بیشتری را نیز لازم داشته باشند.انرژی داده شده برای رزوناتور فایبر لیزر بیشتر از ۴۰ درصد میباشد، شما نه تنها از انرژی کمتری استفاده میکنید بلکه احتیاح به فضای شما را هم پایین می‌آورد.
بعضی چیزها برای شما تا وقتی که از نزدیک به کارکرد لیزر نگاهی نینداخته باشد مشهود نیست. به دلیل اینکه دیامتر اشعه‌ی آن یک سوم اشعه ی دستگاه CO2 است، دستگاه فایبر لیزر تراکم انرژی بیشتری نسبت به لیزر CO2 دارد. انجام اینکار نه تنها به فایبر اجازه‌ی برش سریع‌تر می دهد، بلکه سوراخ کردن را نیز سرعت می‌بخشد. این اشعه‌ی کوچکتر همچنین به فیبر امکان برش اشکال پیچیده را با لبه های تیز میدهد.برش لوگوی یک شرکت روی تیوب را تصور کنید در حالیکه فاصله ی حروف لوگو تنها ۰.۰۳۵ اینچ است؛ لیزر فایبر میتواند این لوگو را برش دهد اما لیزر CO2 نمی تواند.
فایبر لیزر طول موجی در حدود ۱.۰۶ میکرون را دارا میباشد که ۱۰ درصد کوچکتر از اشعه‌ی لیزر CO2 میباشد. با طول موج کم‌تر، دستگاه لیزر فایبر اشعه ای را تولید میکند که بسیار ساده‌تر توسط مواد بازتابنده جذب میشود؛ دستگاه لیزر CO2 احتمال تابش بیشتری از سطح این مواد را دارد. به همین دلیل، دستگاه فایبر لیزر می توانند مواد برنجی، مس و دیگر مواد بازتابنده را برش دهد. باید توجه داشت که اشعه ی لیزر CO2 که از مواد تابیده میشود فقط نه تنها میتواند به لنرز ماشین برش آسیب برساند بلکه به تمام مسیر تابش نیز صدمه می‌زند.استفاده از کابل لیزر نوری تواند باعث کاهش این خطر شود.
البته که دستگاه فایبر لیزر به نگهداری و مراقبت زیادی احتیاج ندارد. به شستشوی آینه‌ها هم نیازی ندارد و به چک کردن زیر دستگاه مانند دستگاه CO2 نیازی نیست. درحالی که چیلر های آب برای خنک کردن تمییز می شود و تمام فیلترها به صورت منظم تعویض می شوندِ، خود دستگاه لیزر احتیاجی به شستشو ندارد.
مورد دیگری که درباره ی دستگاه فایبر لیزر مورد توجه است ماژول سایز کوچک آن است__که اجازه به افزایش می دهد. اگر یک ماژول مشکلی داشته باشد ، رزوناتور به طور کامل خاموش نمی شود.دستگاه فایبر لیزر افزون است در صورتی که ماژول‌های دیگر میتوانند به صورت موقت تولید انرژی کنند تا از ماژول از کار افتاده پشتیبانی کنند تا زمانی‌که تعمییر شودــ که به هر حال در این زمینه می تواند انجام شود. دفعات دیگر رزوناتور فایبر میتواند به تولید انرژی تا تعمیر کامل ادامه دهد. متاسفانه، اگر رزوناتورCO2 مشکلی داشته باشد، در حالت نیمه خاموش دستگاه ،کل رزوناتور از کار می‌افتد.
زمانی تعدادی از افراد فکر میکردند که فایبر لیزر می تواند فقط برای متریال‌های نازک مورد استفاده قرار بگیرد. CO2 با طول موج بیشتر ، به تعداد مورد نیاز چاک در هنگام برش متریال ضخیم ایجاد میکرد به طوری که برای برش لبه‌های اضافه‌ی کار نیز فضای کافی وجود داشت؛ لیزر فایبر نمی‌توانست در محصولات ضخیم‌تر به همان حد چاک ایجاد کند. اما در سال های اخیر مورد خطاب قرار گرفته است با تکنولوژی موازی کننده که میتواند باعث تولید اشعه‌های دستگاه فایبر لیزر به صورت پهن‌تر شود که باعث جدا سازی متریال میشود و فضایی را برای برش لبه‌های اضافی کار در متریال ضخیم ایجاد میکند. و تا زمانی عرض اشعه ها قابل تغییر است، ماشین میتواند از اشعه ی باریک تر برای انجام فرایند بر روی متریال نازک استفاده کند، که امکان انجام فرایند سریع‌تر برای سایزهای مختلف متریال را در همان ماشین دستگاه برش فایبر لیزر فراهم می آورد.
ماشین برش لیزر هم اکنون از نسل تکنولوزی لیزر با توانایی فراهم آوردن ۱۲ کیلو وات انرژی فروخته میشود. ماشین برش تیوب لیزر معمولا بالاترین حد انرژی که دارا هستند حدود ۵ کیلو وات میباشد و با فشار بیشتر ممکن از دستگاه به طور همزمان از طرف مخالف تیوب نیز بریده شود.
ممکن است توجه کرده باشید ما هنوز در مورد سرعت دستگاه برش صحبت نکرده ایم. ممکن است در هر دقیقه تیوب در حدود ۵۰۰ اینچ برش داده شود، ولی این همیشه واقع‌گرایانه نیست. در برش تیوب لیزر ، تمرکز اصلی باید روی زمان برش تیوب باشد، در شاخص ها این روش مناسبی برای برش میباشد، سوراخ کردن و برش، و پیاده کردن کار. مسئله بیشتر درباره‌ی زمان پروسه‌ی برش میباشد نه سرعت آن.
بیایید راجب متریال صحبت کنیم!
یک دستگاه برش لیزر که ورقه ی آهنی را برش میدهد میتواند ورقه را در یک لحظه تغییر دهد. این همچنین می توانند در ماشین برش تیوب لیزر نیز انجام شود، ولی پروسه‌ی آن به کل متفاوت است.
هیچ استاندارد بالایی برای متریال دستگاه برش لیزر وجود ندارد. مدل مکانیزم بازدهی با پروفایل‌های باز کار نمی‌کند مثل زوایا و مجراها، زیرا آنها در دسته به هم میپیچند و به راحتی رها نمی‌شوند.
این تیوب‌ها کوچک نیستند.در آمریکا طول استاندارد برای این تیوب‌ها ۲۴ فوت میباشد. برخی به طور معمول در ساحل شرقی آمریکا از طول ۲۰ فوت به عنوان سایز استاندارد استفاده میکنند.
تنوع، بخش واقع‌گرایانه‌ی هر شغلی است ، و همچنین این واقع‌گرایی بر اعمال لیزر تیوب نیز دلالت می کند.این طبیعی نیست که اندازه‌های متنوعی از تیوب دریافت کنیم. ماشین باید این توانایی را داشته باشد که بخش‌های بریده شده را که ممکن است کوچکتر باشند تخلیه کند. و به اندازه ی ۵ فوت، یکی پس از دیگری. همچنین باید قادر به تخلیه بخش های بدون صدمه زدن به آنها باشد که این موضوع برای متریال نرم تر مثل آلومینیوم بسیار چالش برانگیز است.
طبیعت تیوب مانع احتیاج به ماشین با لیزر فشار قوی میشود. درحالی که دستگاه لیزر سطوح مسطح درحال حاضر در دسترس است با مبدل لیزر با قدرت ۱۲ کیلو وات، دستگاه برش تیوب لیزر حداقل به ۵ کیلو وات انرژی احتیاج دارد.هرچه لیزر قوی‌تر باشد به سادگی از طرف دیگر تیوب برش داده میشود (البته که اگر درحال پردازش یک اشعه باشید نباید نگران طرف دیگر آن باشید.)
یک مورد دیگر که باید مورد توجه قرار دهیم در برش تیوب جوشکاری درزها میباشد. این متریال شکل رولی دارد و و به هم جوش داده‌شده است. این موضوع دو نکته در بر دارد که باید مورد بحث قرار گیرد:
۱.حالت جوشکاری درزهای تیوب باید در دستگاه لیزر محاسبه شود. درزهای جوش خورده نباید با میخ یا سوراخ‌ها مداخله‌ای داشته باشد و برای کاربردهای زیبایی شناسی، مثل مبلمان، درزهای جوش خورده باید تا حد ممکن پوشانده شوند. در یک سیستم برش لیزر مناسب ، یک سنسور نوری برای اسکن تیوب و درزها وجود دارد. اغلب تبوپ ها با روغن یا زنگ آهن پوشانده شده اند و تشخیص درزها از بقیه‌ی سطح تیوب که با آلاینده‌ها پوشیده شده است بسیار دشوار است. بر سطوح ضد زنگ و ابکاری شده ، درزها ممکن است فقط از طریق بررسی درونی و دقیق قابل مشاهده باشد. این موضوع برخی تولید کنندگان را ترغیب به کارگزاری دوربین در سیستم‌هایشان میکند که نه تنها قادر به بررسی ماشین از بیرون باشند، بلکه از داخل هم بتوانند آن را مورد بررسی قرار دهند. این کار به ماشین قابلیت پیدا کردن درزهای مخفی را می دهد.
۲. این درزهای جوشکاری شده معمولا ساختار متفاوتی دارند و برش آن ها با بقیه سطح تیوب متفاوت است. در ابتدا اپراتورها باید فشار انرژی را برای این درزها بالا و پایین می‌بردند اما اکنون برخی از OEM ها باید سیستم‌های کنترلی و پارامترهای خود را بالا ببرند تا بتواند درزها را از بخش های دیگر جدا کند و بخش های دیگر را تنظیم کند. این امر به ماشین سرعت بیشتری برای انجام آن بخش‌ها میدهد. کنترل کننده به صورت اتومات انرژی، فرکانس، و دایره وظایف ماشین لیزر در سطح کار و درزها را نتظیم میکند . اپراتور مجبور به ساخت پارامترهای بی نقش نیست؛ او میتواند روی متریال(بیرون و درون) دستگاه تمرکز کند.
هیچ چیز عالی نیست
یادتان باشد که چیزی به اسم یک تیوب بی نقص وجود ندارد . آنها قوس دارند . درزهای جوشکاری شده میتوانند برآمدگی هایی خارج و داخل تیوب داشته باشند. این یک چالش واقعی برای پردازش مقاومت و سرعت متریال است هنگامی که همچین همچین ناهماهنگی هایی در یک محصول وجود دارد.
تصور کنید که می‌خواهید یک سوراخ در مرکز تیوب قرار دهید. این سوراخ باید در مرکز ابعاد واقعی تیوب باشد نه فقط روی تیوب. اگر تیوب برآمدگی داشته باشد کار خیلی سخت میشود. این طبیعت ساخت تیوب میباشد.
چطور آن زا جبران میکنید؟ شما ابتدا باید با سنسور نقاط مورد نظر را لمس کنید. بعد از آن تیوب را بچرخانید تا طرف دیگر آن لمس شود. این کار به شما امکان میدهد که بدانید یک چقدر تیوب حباب دار است. این روش صحیح است و ضمانت میکند که این سوراخ‌ها برای استفاده مناسب هسنتد. ولی در نظر داشته باشید که هر بار تیوب میچرخد ، توانایی تحمل کاهش می‌یابد.
موارد دیگری که باید در نظر داشته باشید این است که روش های قدیمی چک کردن حباب و چرخاندن تیوب فقط ۵ تا ۷ ثانیه قبل از دادن فرمان‌های برش انجام می شود. با معنی قدیمی تماس، شما باید سودمندی را با دقت مبادله کنید. دوباره، در عصر دستگاه برش لیزر، این به اندازه‌ی طول عمر است، ولی کار کردن با تیوب به سادگی کار کردن با ورقه‌ی آهنی نیست.
برای نزدیکی به وقفه زمانی هنگامی که زمان بررسی تیوب می‌رسد، برخی از تولیدکنندگان ماشینی از دوربین برای این کار استفاده می کنند. آنها بررسی کیفیت را تا حدود نیم ثانیه پایین می‌آورند و همچنین تعداد دفعات چرخش را نیز کاهش می دهند. این موضوع به ماشین کمک میکند که بهره‌وری و دقت را همزمان داشته باشند.
حقیقت این است که خرید یک دپارتمان همیشه انتخاب‌های ارزان‌تر را درپی دارد. این بدان معنی است که تیوبی که این هفته از کارخانه بیرون می‌آید با احتمالا هفته‌ی بعد یکسان نیست و تولیدکننده باید یاد بگیرد که چطور تنوع را مدیریت کند.
تمرکز بر روی تولید بخش‌های تکمیل شده
دستگاه فایبر لیزر عملا نگهداری راحتی دارد. اثبات برتری تاثیر اتصال به دیوار آن در مقایسه با CO2 میتواند متریال صیقلی را نیز برش دهد و موجب برش دقیق میشود. آنها همچنین هنگام برش فلزات ضخیم سریع‌تر از دستگاه CO2 هستند. به هر حال، سرعت بسیار تاثیر گذار است وقتی که صحبت از برش تیوب می شد. بیشترین ذخیره‌ی زمان از بالا بردن سرعت و تولید بخش‌های تکمیل شده حاصل می شود.
مطلب فوق را میتوانید از طریق تلگرام با دوستان و همکاران خود به اشتراک بگذارید