بعض المعرفة الأساسية حول تقنية القطع بالليزر

مبدأ عمل القطع بالليزر

القطع بالليزر مُجهّز بمولد ليزر يُصدر شعاع ليزر عالي الطاقة. بعد ذلك، يُركّز شعاع الليزر بواسطة العدسة مُشكّلاً بقعة ضوء صغيرة جدًا وعالية الطاقة. بتركيز بقعة الضوء على المواقع المُناسبة، تمتص المواد طاقة ضوء الليزر، ثم تتبخر أو تذوب أو تتلاشى أو تصل إلى نقطة الاشتعال. بعد ذلك، يُزيل الهواء المُساعد عالي الضغط (ثاني أكسيد الكربون، الأكسجين، النيتروجين) بقايا النفايات. يُشغّل رأس الليزر بواسطة محرك سيرفو مُبرمج، ويتحرك على طول المسار المُحدد مُسبقًا على المواد لقطع قطع العمل بأشكال مُختلفة.

فئات مولدات الليزر (مصادر الليزر)

يمكن تصنيف الضوء إلى أحمر، برتقالي، أصفر، أخضر، وغيرها. يمكن امتصاصه أو انعكاسه بواسطة الأجسام. ضوء الليزر هو أيضًا ضوء. ولكل ضوء ليزر، بأطواله الموجية المختلفة، خصائصه الخاصة. يُحدد وسط الكسب لمولد الليزر، وهو الوسط الذي يُحوّل الكهرباء إلى ليزر، طول الموجة وطاقة الخرج وتطبيق الليزر. ويمكن أن يكون وسط الكسب غازيًا، أو سائلًا، أو صلبًا.

1. ليزر الحالة الغازية الأكثر شيوعًا هو ليزر ثاني أكسيد الكربون؛

2.يشمل ليزر الحالة الصلبة الأكثر شيوعًا ليزر الألياف، وليزر YAG، وليزر الثنائي، وليزر الياقوت؛

3. يستخدم ليزر الحالة السائلة بعض السوائل مثل المذيبات العضوية كوسيلة عمل لتوليد ضوء الليزر.

تمتص المواد المختلفة ضوء الليزر بأطوال موجية مختلفة. لذلك، يجب اختيار مولد الليزر بعناية. في صناعة السيارات، يُعد ليزر الألياف الليزر الأكثر استخدامًا.

أوضاع عمل مصدر الليزر

غالبًا ما يكون لمصدر الليزر 3 أوضاع عمل: الوضع المستمر ووضع التعديل ووضع النبضة.

في الوضع المستمر، تكون طاقة خرج الليزر ثابتة، مما يجعل الحرارة الداخلة إلى المواد متساوية نسبيًا، مما يجعله مناسبًا للقطع السريع. هذا لا يُحسّن كفاءة العمل فحسب، بل يُخفف أيضًا من تأثير منطقة التأثير الحراري.

في وضع التعديل، تساوي طاقة خرج الليزر دالة سرعة القطع. ويمكنه الحفاظ على الحرارة الداخلة إلى المواد عند مستوى منخفض نسبيًا عن طريق الحد من الطاقة في كل نقطة لتجنب عدم تساوي حافة القطع. ونظرًا لتعقيد التحكم فيه، فإن كفاءة العمل ليست عالية، ويمكن استخدامه لفترة قصيرة فقط.

يمكن تقسيم وضع النبض إلى وضع نبض عادي، ووضع نبض فائق، ووضع نبض شديد الكثافة. لكن الفرق الرئيسي بينهما يكمن في اختلاف الكثافة فقط. يمكن للمستخدمين اتخاذ القرار بناءً على خصائص المواد ودقة الهيكل.

باختصار، يعمل الليزر غالبًا في الوضع المستمر. ولكن للحصول على جودة قطع مثالية، يتطلب بعض أنواع المواد ضبط سرعة التغذية، مثل زيادة السرعة، وسرعة القطع، والتأخير عند الدوران. لذلك، في الوضع المستمر، لا يكفي مجرد خفض الطاقة، بل يجب ضبط طاقة الليزر بتغيير النبضة.

إعداد معلمات القطع بالليزر

وفقًا لمتطلبات المنتج المختلفة، من الضروري ضبط المعلمات باستمرار في ظل ظروف عمل مختلفة للحصول على أفضل النتائج. تصل دقة تحديد المواقع الاسمية للقطع بالليزر إلى 0.08 مم، ودقة تحديد المواقع المتكررة إلى 0.03 مم. في الواقع، يبلغ الحد الأدنى للتسامح ±0.05 مم للفتحة و±0.2 مم لموقع الثقب.

تختلف طاقة الصهر باختلاف المواد واختلاف السُمك. لذلك، تختلف طاقة الخرج المطلوبة لليزر. في الإنتاج، يجب على أصحاب المصانع الموازنة بين سرعة الإنتاج والجودة واختيار طاقة الخرج وسرعة القطع المناسبة. وبالتالي، يمكن استخدام طاقة مناسبة في منطقة القطع، مما يُمكّن من صهر المواد بكفاءة عالية.

تتراوح كفاءة تحويل الليزر للكهرباء إلى طاقة ليزر بين 30% و35%. هذا يعني أن طاقة الإدخال تتراوح بين 4285 و5000 واط، بينما تبلغ طاقة الإخراج حوالي 1500 واط فقط. الاستهلاك الفعلي لطاقة الإدخال أكبر بكثير من طاقة الإخراج الاسمية. علاوة على ذلك، ووفقًا لقانون حفظ الطاقة، تتحول الطاقة الأخرى إلى حرارة، لذا من الضروري إضافة مبرد مياه صناعي .

S&A شركة موثوقة لتصنيع المبردات، تتمتع بخبرة 19 عامًا في صناعة الليزر. مبردات المياه الصناعية التي تنتجها مناسبة لتبريد مجموعة واسعة من أنواع الليزر، مثل ليزر الألياف، ليزر ثاني أكسيد الكربون، ليزر الأشعة فوق البنفسجية، ليزر فائق السرعة، ليزر ثنائي الصمام، ليزر YAG، وغيرها. جميع مبردات S&A مصنوعة من مكونات مجربة لضمان تشغيل سلس، مما يضمن راحة المستخدمين عند استخدامها.