برش فلزات با لیزر

هیچ گاه امکان اینکه شما بتوانید از قطعه و فلز ثابت استفاده کنید ممکن نیست. نیاز در صنایع متفاوت خواهد بود و نمی‌توان گفت که این قطعات متناسب با نیاز شما به صورت آماده ندارد. به همین دلیل باید ترفندهایی بر قطعات انجام داد. این تغییر در اندازه در صنایع ممکن است از وسایل و فرایندهای مختلفی استفاده کند. ممکن است با جوشکاری بتوان قطعات فلزی را اتصال داد و قطعه را از میزان و اندازه‌ی مورد نظر افزایش داد. اما سوالی که پیش می‌آید این است که برای کاهش فلزات باید از چه ترفندهایی استفاده کرد؟

عوامل موثر در انتخاب روش تغییر اندازه:

نوع فلز:هر فلزی خواص مکانیکی و حرارتی خاص خود را دارد که انتخاب روش مناسب را تعیین می‌کند.

اندازه و شکل نهایی قطعه: برای قطعات بزرگ و پیچیده ممکن است به روش‌های شکل‌دهی گرم نیاز باشد.

دقت ابعادی و سطح پرداخت مورد نیاز: برای قطعات با دقت بالا، روش‌های ماشینکاری مناسب‌تر هستند.

هزینه تولید: هر روش شکل‌دهی هزینه‌های خاص خود را دارد که باید در نظر گرفته شود.

کاربردهای تغییر اندازه فلزات:

تغییر اندازه فلزات در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، ساخت و ساز، الکترونیک و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد دارد. از جمله محصولات ساخته شده از فلزات شکل‌دهی شده می‌توان به بدنه خودرو، قطعات هواپیما، سازه‌های فلزی، قطعات الکترونیکی و ظروف آشپزخانه اشاره کرد. به همین دلیل است که اهمیت برش فلزات بسیار است.


چگونه اندازه فلزات را کاهش دهیم؟

در گذشته از وسیله‌‌ای به نام اره استفاده می‌شد که برش قطعات را انجام می‌داد. فلزات نیز از جمله این موارد بوده که نسبت به نیاز برش داده می‌شد. اما محدودیت‌هایی که در این وسیله به وجود آمد، موجب شد که بشر به دنبال این باشد که از تجهیزات و امکانات دقیق‌تر با سرعت بیشتر استفاده کند. 

در سالیان اخیر تکنولوژی توانست بر این بخش نیز اثرگذار باشد و دستگاه‌هایی برای برش به وجود آورد که بر اساس داده‌های کامپیوتری کار می‌کند. در این روش دستگاه بر اساس اطلاعاتی که به آن وارد می‌شود شروع به برش قطعه کرده و دقیقا همان میزانی که مورد نظر است برش داده خواهد شد. اما این ترفند زمانی جالب می‌شود که ببینیم این دستگاه با استفاده از چه ابزاراتی برش را صورت می‌دهند.



انواع برش فلزات

 پرتویی که برش قطعات را انجام می‌دهد، متفاوت است. این تفاوت به دلیل این است که نوع برش در قطعه متفاوت است. همچنین ضخامت و جنس فلزات نیز نسبت به صنایع تفاوت می‌یابد. برش لیزری وجود دارد که از طریق پرتو لیزر برش داده می‌شود. برش واترجت در مواردی است که برش با آب و البته مواد و گازهای مخلوطی شروع به بریدن صفحات می‌کند. برش پلاسما، برش با دستگاه گیوتین و.... از جمله موارد دیگر است که نسبت به نیاز و کار صنایع می‌تواند انتخاب شود.

تعیین اینکه بهترین روش برش قطعات فلزی چیست، از مهمترین مراحل در خطوط تولید است. یکی از بهترین و دقیق‌ترین و در عین حال سریع‌ترین نوع برش برای قطعات صنعتی و حتی غیر صنعتی، برش لیزری است. برشی که از پرتوی لیزر پر فشار برای برش استفاده می‌کند. ابداع و استفاده از این دستگاه توانست دغدغه و مشکلات بسیاری از صنایع و خطوط تولید را برطرف ساخته و به آنها این امکان را بدهد که بتوانند از این طریق، به دستاوردهای بسیاری برسند.

اما سوالی که احتمالا ذهن شما را بر خود درگیر کند، این است که مراحل و چگونگی برش لیزری چه تفاوتی با روش‌های سنتی دارد که یک چنین امکاناتی را فراهم کرده است. به نظر با توضیح دادن فرایند برش در نوع لیزری می‌توان به پاسخ این سوال رسید. 

مراحل کلی برش لیزری به شرح زیر است:

1- آماده‌سازی فایل طراحی: 
طراحی دقیق قطعه مورد نظر با استفادهاز نرم‌افزارهای طراحی برداری مانند اتوکد یا کورل دراو.
اطمینان از اینکه طرح به صورت برداری و با دقت بالا ترسیم شده است.

2- انتقال فایل به دستگاه:
انتقال فایل طراحی شده از طریق پورت USB یا شبکه به دستگاه برش لیزری.
تعیین پارامترهای مربوط به این دستگاه از جمله سرعت و قدرت برش و.....

3- فیکس کردن ماده اولیه:
قرار دادن ورق یا قطعه کار بر روی میز کار دستگاه و محکم کردن آن به کمک بست‌ها یا وکیوم.
اطمینان از اینکه قطعه به طور کامل ثابت شده و در حین برش حرکت نکند.

4- تمرکز لیزر:
متخصصین در این نوع برش می‌دانند که باید با تنظیم دقیق فاصله بین لیزر و سطح برش، بتوان کیفیت بسیاری را در این نوع برش ایجاد کرد. اگر استاندارد این فاصله رعایت نشود می‌تواند مشکلات بسیاری را ایجاد کند. 
فوکوس دقیق لیزر باعث افزایش کیفیت برش و کاهش سوختگی لبه‌ها می‌شود.

5-شروع فرآیند برش:

 فشردن دکمه شروع، دستگاه لیزر شروع به حرکت بر روی مسیر مشخص شده در فایل طراحی کرده و با تابش پرتو لیزر، ماده را برش می‌دهد.
در حین برش، گاز کمکی (مانند اکسیژن یا نیتروژن) به ناحیه برش دمیده می‌شود تا از اکسید شدن لبه‌ها جلوگیری کرده و کیفیت برش را بهبود بخشد.

6-خنک کردن قطعه کار:
پس از اتمام برش، قطعه کار به دلیل حرارت ناشی از لیزر گرم می‌شود.
برای جلوگیری از تغییر شکل قطعه، باید اجازه داد تا قطعه خنک شود.

7-تمیز کردن قطعه کار: 

پس از خنک شدن کامل، قطعه برش خورده از دستگاه خارج شده و با استفاده از روش‌های مناسب مانند برس زدن یا دمیدن هوا تمیز می‌شود.


برش لیزری چه مزایایی را دارد؟
فرایند برش لیزری نشان می‌دهد که این فرایند بسیار پیچیده‌تر از نوع برش سنتی است. با توجه به اینکه در این روش بسیاری از فرایندها به صورت سیستماتیک انجام می‌شود، بنابرین دقت و سرعت دو مزیتی است که این نوع برش نسبت به سایر روش‌ها به خصوص برش‌ از نوع سنتی دارد. در روش سنتی که متکی به نیروی انسان است، هر میزانی که دقت به خرج شود، باز امکان اشتباه وجود دارد. اما برش لیزری که دخالت انسان را به کمترین حالت ممکن کاهش می‌دهد، از یک چنین محدودیت‌هایی برخوردار نمی‌باشد.