تحليل مفصل لعملية القطع بالليزر ومزاياها | جاني الأجهزة الدقيقة
تحليل مفصل لعملية القطع بالليزر ومزاياها | جاني الأجهزة الدقيقة
فبراير 27, 2024
ما هو القطع بالليزر؟ القطع بالليزر هو عملية تستخدم لقطع كل من المواد المعدنية وغير المعدنية ذات السماكات المتفاوتة. شعاع الليزر ، الموجه ، المشكل ، والمركز ، هو مفتاح قطع المادة. عندما يصطدم شعاع الليزر بقطعة العمل ، فإنه يسخن المادة إلى درجة الذوبان أو التبخر. تتركز قوة الليزر على نقطة يقل قطرها عادة عن نصف ملليمتر. إذا تجاوز إدخال الحرارة في هذه المرحلة الحرارة المفقودة من خلال التوصيل الحراري ، فإن شعاع الليزر سوف يخترق المادة تماما ، ويبدأ عملية القطع. على عكس الطرق الأخرى ، لا يتطلب القطع بالليزر تطبيق قوى خارجية كبيرة على الصفائح المعدنية ، حيث يعمل الليزر دون تلامس. هذا يعني أن الأداة نفسها لا تبلى ، وتظل قطعة العمل خالية من التشوه أو التلف.
مزايا القطع بالليزر:
مواد متنوعة
هناك العديد من الاختلافات في مقاطع لوريم إيبسوم المتاحة ، لكن الغالبية عانت من تغيير في شكل ما ، عن طريق الفكاهة المحقونة ، أو الكلمات العشوائية التي لا تبدو قابلة للتصديق ولو قليلا. إذا كنت ستستخدم مقطعا من Lorem Ipsum ، فأنت بحاجة إلى التأكد من عدم وجود أي شيء محرج مخفي في منتصف النص. تميل جميع مولدات Lorem Ipsum على الإنترنت إلى تكرار الأجزاء المحددة مسبقا حسب الضرورة ، مما يجعلها أول مولد حقيقي على الإنترنت. يستخدم قاموسا لأكثر من 200 كلمة لاتينية ، جنبا إلى جنب مع عدد قليل من هياكل الجمل النموذجية ، لإنشاء Lorem Ipsum الذي يبدو معقولا. لذلك فإن لوريم إيبسوم الذي تم إنشاؤه دائما خال من التكرار أو الفكاهة المحقونة أو الكلمات غير المميزة وما إلى ذلك.
باستخدام شعاع ليزر مركز ، يتم تسخين منطقة موضعية فقط من المادة ، وتتحمل قطعة العمل المتبقية حمولة حرارية ضئيلة إلى معدومة. وبالتالي ، فإن شق القطع يكون بعرض الحزمة نفسها تقريبا ، مما يسمح بالقطع السلس والخالي من النتوءات لملامح معقدة ومفصلة للغاية. في معظم الحالات ، لم تعد هناك حاجة إلى المعالجة اللاحقة التي تستغرق وقتا طويلا. نظرا لمرونتها ، غالبا ما تستخدم طريقة القطع هذه في تصنيع النماذج الأولية منخفضة الحجم ومتعددة التنوع.
استخدام نبضات قصيرة جدا لإنتاج حواف قطع عالية الجودة.
يمكن لليزر النبضي القصير جدا أن يتبخر بسرعة أي مادة تقريبا ، مما يتجنب التأثيرات الحرارية الكبيرة ، وبالتالي إنتاج حواف قطع عالية الجودة بدون طرد الذوبان. لذلك ، فإن هذا النوع من الليزر مناسب بشكل خاص لتصنيع المنتجات المعدنية الدقيقة ، مثل الدعامات في مجال التكنولوجيا الطبية. في صناعة العرض ، يمكن استخدام ليزر النبض القصير للغاية لقطع الزجاج المقوى كيميائيا.
عملية القطع بالليزر: التفاعل بين شعاع الليزر المركز وقطعة العمل هو أساس القطع بالليزر. لإجراء هذه العملية بأمان ودقة ، يجب استخدام مجموعة متنوعة من المكونات والمواد المساعدة فوق شعاع الليزر وحوله ، كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.
1. عدسة التركيز: تركز العدسة والعاكس البصري على شعاع الليزر في موضع المعالجة. 2. شعاع الليزر: يضرب شعاع الليزر قطعة العمل ، ويسخنها حتى تذوب أو تتبخر. 3. قطع الغاز: يتم طرد المادة المنصهرة المنتجة من القطع بواسطة غاز القطع ، والذي يتدفق بشكل محوري مع شعاع الليزر من الفوهة. 4. أخدود القطع: أثناء القطع بالليزر ، يتشكل نمط أخدود نموذجي عند حافة القطع. عندما تكون سرعة القطع بطيئة ، تكون هذه الأخاديد موازية تقريبا لامتداد شعاع الليزر. 5. المواد المنصهرة: يتم توجيه شعاع الليزر ، على شكل ليزر مجمع ، على طول الكفاف ، مما يؤدي إلى إذابة المواد المحلية. 6. التتبع المسبق المقطوعة: القطع الموجود على قطعة العمل بالكاد أوسع من شعاع الليزر المركز. 7. الفوهة: يتم توجيه شعاع الليزر وغاز القطع إلى قطعة العمل من خلال فوهة القطع. 8. اتجاه القطع: يتم تحقيق القطع عن طريق تحريك رأس القطع أو قطعة العمل في اتجاه معين.
نظرة عامة شاملة على جميع طرق القطع بالليزر:
قطع اللهب
في كثير من الحالات ، يعد الليزر أداة عالمية مثالية لقطع كل من المواد المعدنية وغير المعدنية. يمكن لشعاع الليزر أن يقطع بسرعة ومرونة أي محيط تقريبا - بغض النظر عن مدى تعقيد الشكل أو تعقيده ، أو مدى رقة المادة. يمكن أن تؤثر غازات القطع والضغوط المختلفة على عملية المعالجة والنتائج.
يستخدم قطع الانصهار النيتروجين أو الأرجون كغاز القطع. يتدفق الغاز عبر الشق عند ضغط من 2 إلى 20 بار. على عكس القطع باللهب ، فإنه لا يتفاعل مع السطح المعدني داخل الشق. تتمثل ميزة طريقة القطع هذه في أن الحواف المقطوعة خالية من النتوءات وخالية من الأكسيد ، وتتطلب الحد الأدنى من المعالجة اللاحقة.
يستخدم قطع التسامي بشكل أساسي لمهام القطع الدقيقة التي تتطلب حواف قطع عالية الجودة. من خلال هذه العملية ، يقلل الليزر من ذوبان المواد وتبخرها. يخلق بخار المادة المتولد داخل فجوة القطع ضغطا عاليا ، مما يؤدي إلى رمي الذوبان لأعلى ولأسفل. تحمي غازات المعالجة - النيتروجين أو الأرجون أو الهيليوم - سطح القطع من التأثيرات البيئية ، مما يضمن عدم أكسدة الحواف المقطوعة.
يستخدم القطع الدقيق لأشعة الليزر طاقة الليزر النبضية لتوصيل ثقوب الحفر الفردية ، وتداخلها بنسبة 50٪ إلى 90٪ لتشكيل طبقات القطع. يتم تحقيق ذلك من خلال توليد طاقة ذروة نبضة عالية جدا وكثافة طاقة قصوى على سطح قطعة العمل من خلال نبضات قصيرة. تشمل المزايا الحد الأدنى من تسخين الأجزاء ، مما يسمح بقطع الأجزاء الدقيقة نسبيا دون تشوه حراري.
يؤثر موقع النقطة المحورية على كثافة الطاقة وشكل الشق على قطعة العمل. يحدد قطر النقطة المحورية عرض وشكل الشق.
2. قوة الليزر
Cras justo odio, dapibus ac facilisis in, egestas eget quam. Donec id elit non mi porta gravida at eget metus. Nullam id dolor id nibh ultricies vehicula ut id elit.
3. قطر الفوهة
يعد اختيار الفوهة المناسبة أمرا بالغ الأهمية لجودة قطعة العمل. يمكن تحديد شكل نفاثة الغاز وحجم الغاز من خلال قطر الفوهة.
4. طريقة التشغيل
يمكن التحكم في وضع نقل الطاقة بالليزر إما عن طريق الموجة المستمرة أو التشغيل النبضي ، وتحديد ما إذا كان الليزر يشع قطعة العمل بشكل مستمر أو متقطع.
5. سرعة القطع
يتم تحديد سرعة القطع من خلال مهمة القطع المحددة والمواد المراد معالجتها. بشكل عام ، كلما زادت قوة الليزر ، زادت سرعة القطع. بالإضافة إلى ذلك ، تنخفض سرعة القطع مع زيادة سمك المادة. إذا كانت السرعة المحددة لمادة معينة عالية جدا أو منخفضة جدا ، فسوف يتسبب ذلك في زيادة خشونة السطح وحدوث نتوءات.
6. درجة الاستقطاب
تنبعث معظم ليزر ثاني أكسيد الكربون من ضوء مستقطب خطيا ، مما يؤثر على جودة القطع اعتمادا على اتجاه القطع. لتحسين جودة القطع ، غالبا ما يتم تحويل الضوء المستقطب خطيا إلى ضوء مستقطب دائريا. درجة الاستقطاب مهمة لتحقيق الاستقطاب الدائري وضمان تخفيضات عالية الجودة. في المقابل ، لا تتطلب ليزر الحالة الصلبة تغييرات في الاستقطاب لأنها توفر نتائج قطع متسقة بغض النظر عن الاتجاه.
7. قطع الغاز وضغط القطع
يتم استخدام غازات عملية مختلفة وفقا لطريقة القطع ، وتتدفق عبر خط القطع بضغوط مختلفة. على سبيل المثال ، تكمن مزايا الأرجون والنيتروجين كغازات القطع في عدم تفاعلهما مع المعدن المنصهر في خط القطع ، مع حماية سطح القطع أيضا من التأثيرات البيئية.
8. القطع بالليزر بالغازات المختلطة
من خلال الاستفادة من الليزر عالي الطاقة ومزيج غازات النيتروجين والأكسجين ، يمكن تقليل نتوءات الفولاذ الهيكلي والألمنيوم. يعتمد التحسن في جودة قطعة العمل على جودة المواد والنوع وسبائك الألواح بسماكة ستة إلى اثني عشر ملم.
ما ورد أعلاه هو كل شيء عن القطع بالليزر ، وآمل أن أساعدك. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يرجى الاتصال بنا[email protected].