العيوب الشائعة في القطع بالليزر وكيفية الوقاية منها

يُعدّ القطع بالليزر تقنيةً واسعة الانتشار في التصنيع الحديث، وتتميز بدقتها وكفاءتها. ومع ذلك، في حال عدم التحكم بها بشكل صحيح، قد تظهر عيوبٌ عديدة أثناء العملية، مما يؤثر على جودة المنتج وكفاءة الإنتاج. فيما يلي أكثر عيوب القطع بالليزر شيوعًا، وأسبابها، والحلول الفعّالة لها.

1. حواف خشنة أو نتوءات على السطح المقطوع

الأسباب: 1) قوة غير مناسبة أو سرعة قطع غير مناسبة، 2) مسافة بؤرية غير صحيحة، 3) انخفاض ضغط الغاز، 4) البصريات أو المكونات الملوثة

الحلول: 1) ضبط قوة الليزر وسرعته لتتناسب مع سمك المادة، 2) معايرة المسافة البؤرية بدقة، 3) تنظيف وصيانة رأس الليزر بانتظام، 4) تحسين ضغط الغاز ومعلمات التدفق

2. الخبث أو المسامية

الأسباب: 1) تدفق الغاز غير الكافي، 2) طاقة الليزر الزائدة، 3) سطح المادة المتسخ أو المؤكسد

الحلول: 1) زيادة معدل تدفق الغاز المساعد، 2) تقليل طاقة الليزر حسب الحاجة، 3) التأكد من نظافة أسطح المواد قبل القطع

3. منطقة كبيرة متأثرة بالحرارة (HAZ)

الأسباب: 1) الطاقة الزائدة، 2) سرعة القطع البطيئة، 3) تبديد الحرارة غير الكافي

الحلول: 1) تقليل الطاقة أو زيادة السرعة، 2) استخدام مبرد الليزر للتحكم في درجة الحرارة وتحسين إدارة الحرارة

4. القطع غير المكتملة

الأسباب: 1) طاقة الليزر غير كافية، 2) عدم محاذاة الشعاع، 3) فوهة مهترئة أو تالفة

الحلول: 1) فحص مصدر الليزر واستبداله إذا كان قديمًا، 2) إعادة محاذاة المسار البصري، 3) استبدال عدسات التركيز أو الفوهات إذا كانت مهترئة

5. نتوءات على الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم

الأسباب: 1) ارتفاع انعكاسية المادة، 2) انخفاض نقاء الغاز المساعد

الحلول: 1) استخدم غاز النيتروجين عالي النقاء (≥99.99%)، 2) اضبط موضع التركيز للحصول على قطع أنظف

دور مبردات الليزر الصناعية في تحسين جودة القطع

تلعب مبردات الليزر دورًا مهمًا في تقليل العيوب وضمان أداء القطع المتسق من خلال تقديم الفوائد التالية:

تقليل المناطق المتأثرة بالحرارة: تمتص مياه التبريد المتداولة الحرارة الزائدة، مما يقلل من التشوه الحراري والتغيرات الدقيقة في المواد.

استقرار إخراج الليزر: يضمن التحكم الدقيق في درجة الحرارة ثبات طاقة الليزر، مما يمنع النتوءات أو الحواف الخشنة الناتجة عن تقلبات الطاقة.

إطالة عمر المعدات: يعمل التبريد الفعال على تقليل التآكل في رأس الليزر والمكونات البصرية، مما يقلل من مخاطر ارتفاع درجة الحرارة ويحسن الكفاءة العامة.

تعزيز دقة القطع: تعمل أسطح العمل المبردة على تقليل تشوه المواد، بينما تضمن البيئة الحرارية المستقرة أشعة الليزر العمودية والقطع النظيفة والدقيقة.

من خلال تحديد هذه العيوب الشائعة ومعالجتها، يمكن للمصنعين تحقيق نتائج أفضل في عمليات القطع بالليزر. كما أن تطبيق حلول تبريد موثوقة، مثل مبردات الليزر الصناعية ، يُحسّن جودة المنتج واستقرار العملية وعمر المعدات.