كيف يعمل جهاز القطع بالليزر؟

.لماذا يستخدم الليزر في القطع؟?

يستخدم "الليزر"، وهو اختصار لعبارة "تضخيم الضوء بالانبعاث المحفز للإشعاع"، على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة، فعندما يتم تطبيق الليزر على آلة القطع، فإنه يحقق آلة قطع ذات سرعة عالية، وتلوث منخفض، ومواد استهلاكية أقل، و منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يصل معدل التحويل الكهروضوئي لآلة القطع بالليزر إلى ضعف معدل آلة القطع بثاني أكسيد الكربون، ويبلغ طول ضوء ألياف الليزر 1070 نانومتر، لذلك يتمتع بمعدل امتصاص أعلى، وهو أكثر فائدة عند قطع الصفائح المعدنية الرقيقة. مزايا القطع بالليزر تجعلها التكنولوجيا الرائدة في قطع المعادن، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعة الآلات والتصنيع، وأكثرها شيوعًا هي قطع الصفائح المعدنية، والقطع في مجال السيارات، وما إلى ذلك.

كيف يعمل جهاز القطع بالليزر؟

I. مبدأ المعالجة بالليزر

يتم تركيز شعاع الليزر على بقعة ضوئية ذات قطر صغير جدًا (يمكن أن يكون الحد الأدنى للقطر أقل من 0.1 ملم). في رأس القطع بالليزر، سوف يمر هذا الشعاع عالي الطاقة من خلال عدسة خاصة أو مرآة منحنية، ويرتد في اتجاهات مختلفة، ويتجمع أخيرًا على الجسم المعدني المراد قطعه. عندما يتم قطع رأس القطع بالليزر، يذوب المعدن بسرعة، أو يتبخر، أو يتقشر، أو يصل إلى نقطة الاشتعال. يتبخر المعدن ليشكل ثقوبًا، ثم يتم رش تدفق هواء عالي السرعة من خلال فوهة متحدة المحور مع الشعاع. ومع الضغط القوي لهذا الغاز، تتم إزالة المعدن السائل، وتشكيل الشقوق.

تستخدم آلات القطع بالليزر البصريات والتحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) لتوجيه الشعاع أو المادة، وعادةً ما تستخدم هذه الخطوة نظام التحكم في الحركة لتتبع رمز CNC أو G للنمط الذي سيتم قطعه على المادة، لتحقيق قطع أنماط مختلفة .

ثانيا. الطرق الرئيسية للمعالجة بالليزر

1) القطع بالذوبان بالليزر

قطع الصهر بالليزر هو استخدام طاقة شعاع الليزر لتسخين المواد المعدنية وصهرها، ثم رش الغاز المضغوط غير المؤكسد (N2، الهواء، وما إلى ذلك) من خلال الفوهة المحورية مع الشعاع، وإزالة المعدن السائل باستخدام بمساعدة ضغط الغاز القوي لتشكيل خط القطع.

يتم استخدام القطع المصهور بالليزر بشكل أساسي لقطع المواد غير المؤكسدة أو المعادن التفاعلية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم والألمنيوم وسبائكها.

2) قطع الأكسجين بالليزر

مبدأ قطع الأكسجين بالليزر مشابه لقطع الأوكسي أسيتيلين. يستخدم الليزر كمصدر للتسخين المسبق والغاز النشط مثل الأكسجين كغاز القطع. فمن ناحية، يتفاعل الغاز المنبعث مع المعدن، مما يولد كمية كبيرة من حرارة الأكسدة. وهذه الحرارة كافية لإذابة المعدن. ومن ناحية أخرى، يتم نفخ الأكاسيد المنصهرة والمعادن المنصهرة خارج منطقة التفاعل، مما يؤدي إلى حدوث قطع في المعدن.

يتم استخدام قطع الأكسجين بالليزر بشكل أساسي للمواد المعدنية المؤكسدة بسهولة مثل الفولاذ الكربوني. يمكن استخدامه أيضًا لمعالجة الفولاذ المقاوم للصدأ والمواد الأخرى، لكن القسم أسود وخشن، والتكلفة أقل من تكلفة القطع بالغاز الخامل.