انواع دستگاه برش لیزر کدام است؟
دستگاه‌های برش لیزری به عنوان یک دسته از تجهیزات با کنترل عددی، در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند. این ماشین‌ها به دلیل توانایی بالای عملیاتی و دقت بسیار زیاد، برای برش، حکاکی و علامت‌گذاری مواد به کار می‌روند؛ از برش کاغذ در محیط‌های خانگی تا کاربردهای پیچیده‌تر در صنایع سنگین و کشتی‌سازی. این دستگاه‌ها با استفاده از تشعشعات لیزری شدید، مواد را به دقت و با کارایی بالا پردازش می‌کنند. در این مقاله، انواع دستگاه برش لیزر، ویژگی های کلیدی و صنایعی که در آنها خدمت می‌کنند را بررسی خواهیم کرد.
انواع دستگاه برش لیزر برای برش لیزری وجود دارد که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و برای بازارهای خاصی مناسب هستند. چهار نوع اصلی لیزر با توان‌های متفاوت، از چند مگاوات تا بیش از ۱۰۰ کیلووات، در این تجهیزات به کار می‌روند. این تنوع در طول موج‌ها به ما این امکان را می‌دهد که از این فناوری برای برش انواع خاصی از مواد استفاده کنیم. همچنین، مشخصات عملیاتی خاصی وجود دارد که موجب می‌شود برخی لیزرها به خوبی با بخش‌های خاصی از بازار همخوانی داشته باشند.
انواع دستگاه برش لیزر چگونه کار می‌کنند؟
تکنولوژی برش لیزری به طور کلی از پرتو لیزر پرانرژی برای پردازش مواد بهره می‌برد. در این فرآیند، نور تولید شده توسط منبع لیزر، با استفاده از عدسی‌ها به یک پرتو دقیق و متمرکز تبدیل می‌شود که قادر است سطح ماده را به سرعت گرم کرده و به نقطه ذوب برساند یا آن را تبخیر کند. در حین این فرآیند، گاز پرفشار نیز به حذف مواد مذاب یا تبخیر شده کمک میکند. سیستم کنترل عددی مسئول تنظیم حرکات و خروجی لیزر است و این امکان را فراهم می‌آورد که پرتو نسبت به ماده حرکت کند و در مسیرهای از پیش تعیین‌شده، برش‌ها را انجام دهد تا به شکل مورد نظر برسد.
برش لیزری می‌تواند برای هر دو نوع ماده فلزی و غیر فلزی مورد استفاده قرار گیرد. تجهیزات برش لیزری معمولاً شامل ادغام اجزای مکانیکی، نوری و الکتریکی هستند و به طور کلی از سه بخش اصلی تشکیل می‌شوند: بستر دستگاه، منبع لیزر و سیستم اپتیک خارجی به همراه سیستم CNC و کنسول کنترل. با توجه به دقت و انعطاف‌پذیری که این فناوری ارائه می‌دهد، برش لیزری به یکی از ابزارهای حیاتی در صنایع مختلف تبدیل شده است.
انواع دستگاه برش لیزر
انواع مختلفی از دستگاه‌های برش لیزر وجود دارد که هر یک به شیوه‌ای خاص دسته‌بندی می‌شوند. بر اساس منبع تولید لیزر، این دستگاه‌ها به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: دستگاه‌های برش لیزر فلزات فایبر و دستگاه‌های برش لیزر غیر فلزات CO۲. دستگاه‌های برش لیزر فایبر به دلیل کارایی بالا و توانایی در برش مواد مختلف، به ویژه فلزات، به شدت مورد توجه قرار گرفته‌اند. از سوی دیگر، دستگاه‌های برش لیزر CO۲ به خاطر توانایی در برش مواد غیر فلزی مانند چوب، آکریلیک و پارچه، کاربرد گسترده‌ای دارند. این تقسیم‌بندی به کاربران این امکان را می‌دهد که با توجه به نیازهای خاص خود، دستگاه مناسب را انتخاب کنند و از مزایای هر یک بهره‌مند شوند.
دستگاه‌های برش لیزر غیر فلزاتco۲
لیزرهای CO۲، که از اولین دستگاه‌های تجاری در این حوزه به شمار می‌آیند، یکی از انواع دستگاه برش لیزر و همچنان به‌عنوان ابزاری پرکاربرد در صنایع مختلف شناخته می‌شوند. این لیزرها به دلیل هزینه سرمایه‌گذاری اولیه پایین‌تر و توانایی بالای تطبیق‌پذیری با مواد مختلف، مورد توجه قرار دارند. دستگاه‌های برش لیزر CO۲ از گاز CO۲ به عنوان محیط کاری خود بهره می‌برند و
به طور عمده برای برش مواد غیر فلزی مانند چوب، پلاستیک، اکریلیک، پارچه و چرم طراحی شده‌اند. این نوع دستگاه‌ها به دلیل ارائه سرعت بالا در برش، کارایی مؤثر و هزینه‌های عملیاتی پایین، به شدت در صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته‌اند. به ویژه در حوزه‌هایی همچون تولید مبلمان، تبلیغات و منسوجات، محبوبیت زیادی دارند. استفاده از این تکنولوژی نه تنها موجب افزایش دقت در برش می‌شود، بلکه امکان طراحی‌های پیچیده و ظریف را نیز فراهم می‌آورد. به همین دلیل، بسیاری از تولیدکنندگان به سمت استفاده از دستگاه‌های برش لیزر CO۲ روی آورده‌اند تا بتوانند محصولات با کیفیت‌تری را به بازار عرضه کنند.
در مقایسه با لیزرهای فایبر، لیزرهای CO۲ کیفیت پرتو کمتری دارند که به معنای تمرکز کمتر پرتو است. این نکته به پیچیدگی‌های نوری این سیستم‌ها و همچنین به ذات انتشار آنها مربوط می‌شود. با این حال، پیشرفت‌های اخیر در فناوری لیزر CO۲ باعث بهبود کیفیت پرتو در طول زمان شده است. معمولاً لیزرهای CO۲ نقاط بزرگ‌تری را تولید می‌کنند و واگرایی بالاتری دارند که می‌تواند بر دقت برش تاثیرگذار باشد. به دلیل تطبیق‌پذیری بالا، هزینه خرید نسبتاً پایین و مصرف انرژی بیشتر در هر وات برش، لیزرهای CO۲ به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع دستگاه‌های برش لیزر co۲ غیر فلزات
دستگاه برش لیزر خانگی ۱۴۹۰
این دستگاه که پرمصرف‌ترین و پرفروش‌ترین دستگاه برش لیزر بازار ایران است بدلیل سرعت بالا، اندازه ی مناسب و کیفیت بسیار محبوب است. برلیل ابعاد نسبتا کوچک و کاربردی این دستگاه را با نام دستگاه برش لیزر خانگی می‌شناسند.
دستگاه برش لیزر ۱۴۹۰ برای حکاکی و برش انواع غیرفلزات بکار می‌رود و بدلیل استفاده از مکانیک بلبرینگ یومینگ دارای دقت و سرعت فوق‌العاده‌ای در پردازش مواد است.
دستگاه برش لیزر تمام ورق ۱۳۰*۱۸۰
این دستگاه نیز مانند دستگاه برش لیزر ۱۴۹۰ برای حکاکی و برش متریال‌های غیر فلزات بکار می‌رود. این دستگاه بدلیل اندازه‌ی آن که به اندازه‌ی یک ورق کامل پلکسی و ام دی اف است بیشترین کارایی را برای تابلوسازان و کسانی که نیاز به برش یه تکه ورق را دارند فراهم می‌آوردو
در آخرین طراحی این دستگاه توسط پدیده رایمون، دستگاه برش لیزر تمام ورق با مکانیک بلبرینگ یومینگ و بصورت دربدار تولید شد، که سرعت و دقت آن را افزایش داد و همچنین مشکلات ناشی از پخش بو و ناایمنی دستگاه حل شد.
دستگاه‌های برش لیزر فلزات فایبر
دستگاه‌های برش لیزر فایبر یکی از انواع دستگاه برش لیزر و از جمله پرکاربردترین تکنولوژی‌ها در صنعت برش لیزری به شمار می‌روند. این دستگاه‌ها با استفاده از لیزر فایبر به عنوان منبع نور، قادر به ارائه برش‌هایی سریع و دقیق در انواع مواد هستند. برش لیزری فیبر به‌ویژه برای برش، حفاری و حکاکی روی ورق‌ها و لوله‌های فلزی مناسب است و در مواردی همچون برش فولاد ضد زنگ، فولاد کربن و آلیاژهای آلومینیوم عملکرد بسیار خوبی دارد.
این نوع لیزرها به‌دلیل مزایای فراوانی که دارند، انتخابی مناسب برای کاربردهای صنعتی محسوب می‌شوند. نام “لیزر فایبر” به دلیل استفاده از فایبر نوری دوپ شده با مواد شیمیایی به‌وجود آمده که برای تولید لیزر و انتقال انرژی به نقطه برش استفاده می‌شود. فرآیند تولید لیزر در این دستگاه‌ها با استفاده از یک لیزر ابتدایی، معمولاً از نوع دیودی، آغاز می‌شود که پرتوی کم‌مصرف را به فایبر تزریق میکند. این پرتو سپس در داخل فیبر نوری که با عناصر خاکی کمیاب مانند ایتربیوم یا اربیوم دوپ شده، تقویت می‌شود.
طول موج لیزرهای فیبر در حدود ۱.۰۶ میکرومتر در طیف مادون قرمز نزدیک قرار دارد و به‌طور کامل توسط فلزات جذب می‌شود. این ویژگی لیزرهای فایبر را برای برش و حکاکی روی فلزات، حتی فلزات انعکاسی که معمولاً چالش‌برانگیز هستند، مناسب می‌سازد. یکی از نقاط قوت لیزرهای فایبر، کیفیت فوق‌العاده پرتو آن‌هاست که به تولید تابش متمرکز و مسیری دقیق در برش‌ها منجر می‌شود. این خصوصیات همچنین موجب کاهش واگرایی پرتوها می‌شود و برش‌هایی با ضخامت بیشتر را آسان‌تر می‌سازد.
ویژگی‌های دستگاه برش لیزر فایبر
علاوه بر این، لیزرهای فیبر به‌خاطر سرعت و بهره‌وری بالا شناخته شده‌اند و همچنین مصرف انرژی کمتری نسبت به سایر انواع لیزرها دارند. این دستگاه‌ها به‌طور خاص برای برش فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ، فولاد کربن، آلومینیوم، مس، برنج و آلیاژهای مختلف طراحی شده‌اند. اما برای برش مواد غیر فلزی مانند چوب یا پلاستیک که معمولاً به‌وسیله لیزر CO۲ مؤثرتر برش می‌شوند، چندان کارایی ندارند.
لیزرهای فیبر با توان‌های بالاتر توانایی پردازش فلزات ضخیم‌تر را به شکل مؤثری دارند. این لیزرها به دلیل طراحی زیبا، ساده و استحکام بالای خود، از ویژگی حالت تقریباً جامد برخوردارند که این ویژگی باعث کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری آنها در مقایسه با سایر انواع لیزر می‌شود. عدم وجود آینه و برخی از اجزای حساس کانونی، مشکلات تراز را به حداقل می‌رساند و بهبود کیفیت پرتو و افزایش طول عمر دستگاه را به همراه دارد. برخی از مدل‌های این لیزرها قادرند قبل از نیاز به تعمیرات اساسی، ده‌ها هزار ساعت کار کنند.
لیزرهای فایبر به عنوان انتخابی بهینه برای برش، فرسایش و حکاکی فلزات شناخته می‌شوند. عوامل کلیدی که باعث افزایش دوام تجاری این لیزرها می‌شود شامل توان عملیاتی بالا، دقت بی‌نظیر، بهره‌وری بالای عملیاتی و نیاز کم به نگهداری است. قابلیت‌های ویژه این لیزرها آنها را به ابزاری بسیار مطلوب در صنایع مختلف تبدیل کرده است، از جمله صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و ساخت و ساز که در آنها دقت و کارایی در پردازش فلز اهمیت بالایی دارد.
انواع دستگاه برش لیزر فایبر
دستگاه فایبر برش فلت
این دستگاه پرفروش‌ترین و کاربردی‌ترین دستگاه برش لیزر فلزات است. طراحی ساده و قابلیت برش انواع مختلف فلزات و قیمت پایین‌تر آن نسبت به سایر دستگاه‌های برش لیزر فایبر آن را به دستگاهی محبوب برای فلزکاران تبدیل کرده است. دستگاه برش لیزر فلزات فلت دارای طراحی فلت با ابعاد کامل ورق فلزی و دقت و سرعت بالاست. طراحی باز ماشین‌های نوع باز امکان بارگیری و تخلیه آسان‌تر قطعات کار بزرگ یا حجیم را فراهم میکند.
دستگاه برش لیزر اتاقدار
هدف ساخت دستگاه برش لیزر اتاقدار ایمنی بیشتر و داشتن یک محیط بسته برای برش است. این دستگاه در توان‌های بالای ۳۰۰۰ وات ساخته می‌شود ومعمولا گران‌ترین دستگاه‌های برش لیزری هستند و از آنها برای برش فلزات ضخیم استفاده می‌شود.
دستگاه برش لیزر لوله و پروفیل
هنگام برش لیزر فلزات ممکن است نیاز به برش فلزاتی مانند تیرآهن، لوله و سایر اشکال مدور داشته باشید، دستگاه‌های برش لیزر فایبر عادی توانایی برش این متریال‌ها را ندارند و برای برش آنها بایستی از دستگاه پیشرفته برش لیزر لوله و پروفیل استفاده کنید. این دستگاه دارای ویژگی‌های مانند سرعت بالا، پرتی صفر، کیفیت بالای برش لبه‌ها را دارد و دستگاهی نسبتا گران است.
دستگاه برش لیزر رول ورق
در کارخانجات بزرگ مانند کشتی‌سازی، خودروسازی، تولید هواپیما و … معمولا فلزات را بصورت رولی خریداری می‌کنند و نیاز به دستگاهی همه کاره دارند که توانایی باز کردن رول، صاف کردن آن، برش و تخلیه را داشته باشد، دستگاه برش لیزر رول به رول تمام این کارها را بصورت همزمان انجام می‌دهد.
البته این دستگاه بدلیل ابعاد بزرگ، قیمت بسیار بالا و نیاز به فردی ماهر جهت اپراتور بودن مناسب تمام صنوف نیست و بایستی خرید آن برای شما بصرفه باشد.
دستگاه لیزر فایبر مارکینگ
دستگاه‌های فایبر برش فلزات بدلیل توان بالای دستگاه، توانایی حکاکی روی متریال‌های فلزات را ندارند و چنانچه نیاز به حکاکی روی فلزات را داشته باشید باید از دستگاه دیگری بنام دستگاه حکاکی فایبر مارکینگ استفاده در توان‌های ۲۰ وات به بالا استفاده کنید.
این دستگاه دارای سرعت و دقت بی نظیری است به همین دلیل در حکاکی و برش فلزات حساس و نازک مانند طلا و نقره استفاده می‌شود که در مقاله دستگاه برش لیزر طلا و نقره در این خصوص توضیح داده‌ایم. این دستگاه کاربردهای فراوانی مانند حکاکی برد، پلاک استیل، حک شماره سریال دستگاه‌ها و … را در صنعت دارد.
دستگاه جوش لیزری
دستگاه چهار کاره جوش لیزر با توانایی جوشکاری، تمیز کردن درز جوش، برش و زدودن زنگ یکی از دستگاه‌های پر مصرف در تمام صنایع است. این دستگاه به تنهایی بسیاری از نیازهای تولید را برطرف میکند و توانایی جوش تمام فلزات را دارد.
مزایا و معایب دستگاه برش لیزر co۲ و فایبر
|
دستگاه برش لیزر فایبر |
دستگاه برش لیزر CO۲ |
| مزایا |
راندمان بالا و صرفه‌جویی در مصرف انرژی از ویژگی‌های بارز این دستگاه است.
این فناوری با تبدیل فوتوالکتریک با کارایی بالا، به میزان قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و هزینه‌های جاری را به حداقل می‌رساند.
سرعت عملکرد این دستگاه نیز بسیار بالا است و از دستگاه‌های برش لیزر فایبر CO۲ سریع‌تر عمل میکند، به‌ویژه برای برش فلزات نازک بسیار مناسب است.
هزینه‌های نگهداری این سیستم به حدی پایین است که نیاز به تعمیر و نگهداری خاصی ندارد و عمر مفید آن طولانی است، که این عوامل به جذابیت و کارایی بیشتر آن افزوده است.
|
برش لیزری CO۲ به عنوان ابزاری همه‌کاره، قادر است تا اکثر غیر فلزات را با کیفیت بالا و لبه‌های صاف برش دهد.
این نوع برش، به دلیل سرعت بالای خود، می‌تواند ورق‌های نازک مواد را به شکل سریع و کارآمد برش دهد.
دقت بسیار بالای این تکنولوژی، امکان انجام برش‌های دقیق و پیچیده را فراهم می‌آورد، که آن را به گزینه‌ای مناسب برای پردازش الگوهای مختلف تبدیل میکند.
برش لیزری CO۲ نه تنها کارایی بالایی دارد بلکه دقت و سرعت آن نیز به طرز چشمگیری نیازهای مختلف صنعت را برآورده می‌سازد.
|
| معایب |
برش صفحه ضخیم محدود است: هنگام برش صفحات نسبتاً ضخیم سرعت کمتر است.
هزینه بالاتر: سرمایه گذاری اولیه آن
نسبتاً زیاد است.
برای برش غیر فلزی مناسب نیست: عملکرد آن در برش غیر فلزی به خوبی دستگاه برش لیزر CO۲ نیست.
|
نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتر
عدم توانایی برش فلزات
مصرف انرژی بالا |
انتخاب دستگاه برش لیزر مناسب
انتخاب فناوری مناسب برای برش لیزری یک انتخاب کلیدی و حیاتی به شمار می‌آید که به نیازها و کاربردهای خاص هر فرد یا سازمان بستگی دارد. برای اتخاذ تصمیم صحیح، باید به چند عامل مهم توجه کرد.
سازگاری مواد
در ابتدا، باید تنوع موادی که معمولاً با آنها کار می‌کنید را مشخص کنید. جذب مواد باید با نوع لیزر انتخابی شما همخوانی داشته باشد تا از بروز مشکلات جدی و کاهش سرعت پردازش در سطوح انرژی بالاتر جلوگیری شود. این مسئله می‌تواند به بهبود سودآوری و افزایش عمر تجهیزات کمک کند.
توان لیزر
قدرت لیزر به طور مستقیم بر سرعت و ظرفیت برش تأثیر می‌گذارد. لیزرهای پرقدرت امکان برش سریع‌تر مواد ضخیم‌تر را فراهم می‌کنند، اما هزینه‌های تجهیزات را نیز افزایش می‌دهند. انتخاب دستگاهی با توان بیش از حد برای کارهای محدود می‌تواند بر سودآوری کل پروژه‌ها تأثیر منفی بگذارد.
دقت و کیفیت پرتو
در صورتی که کارهای شما نیاز به دقت و جزئیات بالایی دارند، باید به کیفیت پرتو دستگاه‌های لیزر توجه ویژه‌ای داشته باشید. لیزرهای فایبر معمولاً کیفیت بهتری نسبت به لیزرهای CO۲ دارند که منجر به برش‌های دقیق‌تر و حکاکی‌های صاف‌تری می‌شود.
منطقه کار
ابعاد کار یا قطعه مواد خامی که قصد دارید برش دهید را در نظر بگیرید. ماشینی انتخاب کنید که فضای کاری آن به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند نیازهای شما را برآورده کند. همچنین، مشاغل کوچک‌تر را نیز مدنظر قرار دهید؛ ممکن است این امر شما را به سمت انتخاب دو دستگاه مختلف سوق دهد تا دامنه نیازهای خود را به طور مؤثر پوشش دهید.
سرعت و توان عملیاتی
به حجم تولید و زمان‌های برگشتی که نیاز دارید، توجه کنید. لیزرهای فایبر در برش فلزات سریع‌تر از لیزرهای CO۲ عمل می‌کنند که این امر برای کارهای صنعتی بسیار حائز اهمیت است، هرچند که به افزایش هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه نیز منجر می‌شود.
اتوماسیون و نرم‌افزار
ویژگی‌های دستگاه را که می‌توانند بهره‌وری و سهولت کار را افزایش دهند، ارزیابی کنید. گزینه‌های اتوماسیون و رابط‌های کاربری ساده می‌توانند زمان راه‌اندازی و عملیات را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. نرم‌افزارهای پیشرفته قادرند با بهینه‌سازی استفاده از مواد، هزینه‌های اضافی را کاهش دهند و نیاز به نیروی کار زیاد برای جابجایی کارها را کاهش دهند.
تعمیر و نگهداری و قابلیت اطمینان
نیازهای نگهداری و قابلیت اطمینان ماشین‌آلات آینده را به دقت بررسی کنید تا از کارکرد بهینه و مستمر آنها اطمینان حاصل نمایید.
نتیجه گیری
در این مقاله انواع دستگاه‌های برش لیزر، کاربردها، تفاوت‌ها، مزایا و معایب آنها را شرح دادیم تا شما بتوانید هنگام خرید دستگاه برش لیزر بهترین انتخاب را داشه باشید. همچنین در انتها توضیح داده‌ایم که هنگام انتخاب انواع دستگاه برش لیزر چه ویژگی‌هایی را در نظر بگیرید. شما می‌توانید تمامی دستگاه‌های فوق را از شرکت پرتو پدیده رایمون با گارانتی و خدمات پس از فروش معتبر خریداری نمایید. جهت اطلاعات بیشتر با همکاران ما در ارتباط باشید.
