تخيل أداة تقطع المعدن بدقة مشرط الجراح. هذا ما تعد به تقنية القطع بالليزر بالضبط، حيث توفر قطعًا عالي الجودة وسرعة مذهلة وتنوعًا في استخدامات مجموعة من المواد. ولكن ما هي المفاضلات؟ سنستكشف في هذه المقالة فوائد القطع بالليزر وحدوده، مما يساعدك على فهم كيف يمكن لهذه الطريقة المتقدمة أن تحدث ثورة في عمليات التصنيع. استعد لاكتشاف ما إذا كان القطع بالليزر هو الحل المناسب لاحتياجاتك!
ينطوي القطع بالليزر على استخدام شعاع ليزر مركز لإذابة المادة التي يتم العمل عليها أو تبخيرها أو الوصول إلى نقطة اشتعالها بسرعة. ثم تتم إزالة المادة المنصهرة أو المتبخرة بواسطة تدفق هواء مساعد لإكمال عملية القطع.
انظر أيضًا:
يمكن تركيز شعاع الليزر في بقعة صغيرة جداً، مما ينتج عنه مصدر حرارة مركّز وشدة إشعاع عالية. وهذا ما يميز القطع بالليزر عن طرق القطع التقليدية مثل القطع بلهب الأوكسي أسيتيلين والقطع بالبلازما.
يتماشى القطع بالليزر مع اتجاه ترقية الصناعة التحويلية وتغييرها بفضل جودة القطع العالية وسرعة القطع السريعة والمرونة والقدرة على العمل مع مجموعة كبيرة من المواد.
مبدأ القطع بالليزر
نوع العملية | الوصف |
قطع الانصهار | وتتضمن العملية توجيه شعاع الليزر الوارد إلى صفيحة معدنية. عندما تصل طاقة الليزر إلى قيمة حرجة معينة، فإنها تتسبب في ذوبان المنطقة الموضعية وتحقيق تأثير القطع المطلوب. |
القطع بالتبخير | وتستخدم هذه الطريقة شعاع ليزر عالي الكثافة للطاقة لتسخين المادة، وتجنب النتوءات والخبث المتكون من الذوبان بسبب التوصيل الحراري. تتبخر بعض المواد وتتحول إلى بخار وتختفي، تاركةً حواف المواد المعالجة تبدو جمالية إلى حد ما. |
قطع الأكسدة | يتم إشعال الأكسجين الذي يتم رشه من الفوهة بواسطة شعاع الليزر، مما يتسبب في تفاعل كيميائي مكثف يولد معالجة حرارية. بالنسبة للمواد الهشة المعرضة للتلف الحراري، يتم استخدام شعاع الليزر للقطع السريع المتحكم فيه، مما يخلق تدرجًا حراريًا كبيرًا وتشوهًا ميكانيكيًا في المنطقة، مما يؤدي إلى تكوين شقوق في المادة. تُعرف هذه العملية أيضاً باسم القطع بالتكسير المتحكم فيه. |
انظر أيضًا:
المزايا | ميزات محددة |
جودة قطع فائقة | يحقق القطع بالليزر، الذي يتميز بنقطة ليزر صغيرة وكثافة طاقة عالية، قطعًا عالي السرعة وبالتالي جودة قطع ممتازة. |
كفاءة قطع عالية | نظرًا لخصائص نقل أشعة الليزر، عادةً ما تأتي ماكينات القطع بالليزر مجهزة بطاولة عمل واحدة أو أكثر بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب. يمكن التحكم في عملية القطع بالكامل بواسطة الكمبيوتر. وببساطة عن طريق تغيير برنامج التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب، يمكنك بسهولة قطع الأجزاء ذات الأشكال المختلفة. يسمح هذا الإعداد بالقطع ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد على حد سواء. |
سرعة القطع السريع | وبفضل كثافة الطاقة العالية وطبيعة القطع بالليزر التي لا تتلامس مع المواد التي يتم قطعها أو تبخيرها أو استئصالها أو إشعالها بسرعة، مما يؤدي إلى سرعة قطع سريعة. |
القطع بدون تلامس | أثناء القطع بالليزر، لا تلامس شعلة القطع قطعة العمل، مما يحد من تآكل الأداة. عند معالجة الأجزاء ذات الأشكال المختلفة، ليست هناك حاجة لاستبدال "الأدوات". ما عليك سوى ضبط معلمات إخراج الليزر. ينتج عن القطع بالليزر ضوضاء منخفضة وأقل اهتزازات وأقل تلوث. |
براعة في قطع المواد | بالمقارنة مع تقنيات القطع التقليدية مثل القطع بالأوكسي أسيتيلين والقطع بالبلازما، يمكن للقطع بالليزر التعامل مع مجموعة متنوعة من المواد. ويشمل ذلك المعادن واللافلزات والمواد المركبة القائمة على المعادن وغير القائمة على المعادن والجلود والخشب والألياف. |
طريقة التقطيع: | مقدمة موجزة | مقارنة مع القطع بالليزر |
القطع الحراري | مثل قطع الغاز القابل للاحتراق بالأكسجين (مثل الأسيتيلين) و القطع بالبلازما | قطع عريض، منطقة كبيرة متأثرة بالحرارة، تشوه حراري واضح لقطعة العمل, غير معدنية لا يُسمح بالقطع. |
التصنيع الآلي | الختم الميكانيكي، والقص، والقص، والنشر وغيرها من طرق المعالجة الأخرى | سوف يتسبب ذلك في تشوه الشفرة، والنتوءات والتآكل، والشق الواسع، وانخفاض معدل استخدام المواد، وتهديد كبير لسلامة المشغل، وتلوث خطير للضوضاء والغبار. |
التصنيع الآلي الكهربائي | بشكل عام، هناك طريقتان هما EDM والتشغيل الآلي الكهروكيميائي، اللتان تستخدمان التآكل الكهربائي وتأثير الذوبان. تُستخدم في الغالب للتشغيل الآلي الدقيق للمواد الصلبة ذات الخشونة الجيدة. | سرعة القطع أبطأ بعدة مرات من سرعة القطع بالليزر. |
قطع المياه | عندما يتم ضغط الماء إلى 2700 ~ 5500 كجم/سم2، يمكن قطع العديد من المواد من خلال تدفق الماء عالي الضغط الذي تشكله فوهة الياقوت ذات القطر الصغير. | العديد من المواد الاستهلاكية وتكاليف التشغيل المرتفعة والعمليات المعقدة والدقة المنخفضة. |