مزایا و معایب برش لیزری فلزات

مزایا و معایب برش لیزری فلزات چیست ؟برش اساسی ­ترین و پرکاربرد ترین فرآیند در ساخت فلز می­ باشد. برش لیزری به دلیل مزیت­ های فراوان نسبت به سایر روش ­ ها، فناوری پیشرفته ­ای برای انجام چنین مشاغلی در صنعت است. در عین حال، دارای چند نکته منفی نیز می ­باشد. بنابراین در این مقاله به بررسی مزایا و معایب برش لیزری می ­پردازیم.

برش لیزری مزایای زیادی نسبت به روش‌های برش فلز جایگزین دارد و دقت و قدرتی را ارائه می‌دهد که به کسب‌وکارها کمک می‌کند، نتایجی در مقیاس بی‌سابقه‌ تولید نمایند. به عنوان یک زمینه دائما در حال توسعه، برش لیزری تنها با رشد خود مزایای بیشتری را ارائه می دهد. جدیدترین فناوری به این معنی است که می توانید بهترین کیفیت را با سرعت بالا و قیمت مقرون به صرفه دریافت نمایید.

همانطور که از نام برش لیزری پیداست، شامل استفاده از یک پرتو متمرکز نور برای ذوب، سوزاندن یا تبخیر مواد همراه با CNC است. دستگاه‌های برش لیزری امکان برش‌های بسیار دقیق و امکانات تقریباً بی‌پایانی را برای سفارشی‌سازی مواد فراهم می‌نمایند.

فرآیند برش با عبور یک پرتو متمرکز از مواد انجام می­ شود که یک پرداخت دقیق و صاف را ارائه می ­دهد. در ابتدا، پرتو با ایجاد سوراخی در لبه برش شروع به کار کرده و سپس برش از آنجا ادامه می‌یابد و موادی را که از روی آن می‌گذرد ذوب می‌­نماید.

مزایای برش لیزری چیست؟

دلیل اینکه مهندسان برش لیزری را به سایر روش­ ها ترجیح می­ دهند، لیست طولانی مزایا و معایب برش لیزری فلزات است که ارائه می­ دهد. از مزایای برش لیزری می­ توان به انعطاف­ پذیری، دقت، تکرارپذیری، سرعت، مقرون به صرفه بودن، کیفیت عالی، برش بدون تماس، قابلیت انعطاف پذیری و اتوماسیون اشاره نمود.

• انعطاف پذیری در برش لیزری

در برش لیزری برای هر برش جداگانه نیازی به تعویض ابزار نمی ­باشد و با یک بار تنظیم آن برای مواد با ضخامت یکسان و مشابه می­ توان اشکال مختلفی را برش داد و همچنین قابلیت برش­ های پیچیده را به آسانی دارد.

• دقت، درستی 

در مقایسه با سایر روش ­های برش حرارتی، دقت یکی از مزیت­ های اصلی برش لیزری است. دقت + و – ۰.۱ میلی ­متر این امکان را برای دستیابی به دقت بالا و بدون هیچ گونه نیاز به اصلاح فراهم می­ سازد.

• تکرارپذیری

برای قطعه­ هایی با تفاوت + و – ۰.۰۵ میلی ­متر تقریباً قابل کپی­ برداری از یک دیگر می­ باشند.

• سرعت

برش لیزری بسیار سریع تر از روش­ های برش مکانیکی سنتی به خصوص برش ­های پیچیده ­تر می­ باشد. هنگام مقایسه آن با سایر روش ­های برش حرارتی مانند برش پلاسما یا شعله، لیزر با سرعت بالاتری تا ضخامت خاصی که حدود ۱۰ میلی­ متر است برش می­ دهد.

• اتوماسیون

این کار به نیروی انسانی کمی احتیاج دارد زیرا ماشین­ آلات برش لیزر معاصر بسیار اتوماتیک هستند. یک اپراتور باتجربه ماشین هنوز هم نقش مهمی در کیفیت نهایی دارد اما سرعت برش و نیاز کم به کار دستی باعث کاهش هزینه ­ها در مقایسه با سایر روش ­های برش می ­شود. بسیاری از ماشین­ های لیزری حتی دارای سیستم­ های تغذیه و نوار نقاله­ برای راحتی کار می­ باشد. البته داشتن این ویژگی­ ها قیمت دستگاه برش لیزری را بالاتر می­ برد.

• کیفیت

با استفاده از تنظیمات مناسب، برش­ های لیزری فقط یک سوراخ کوچک ایجاد می­ کنند که غالباً حتی نیازی به حذف آن نمی ­باشد. البته این موضوع به مواد، ضخامت و سایر عوامل بستگی دارد. مزیت دیگر داشتن یک منطقه کوچک تحت تأثیر گرما است. با تغییر ساختار در طول HAZ ، منطقه HAZ کوچک تر منجر به قطعات قابل پیش­ بینی و قابل اطمینان­ تری می­ گردد.

• برش بدون تماس

در برش لیزری، فقط پرتو با مواد در تماس می­ باشد، بنابراین اصطکاک مکانیکی ما بین قطعه و ابزار وجود ندارد.

• تطبیق پذیری

 یکی از مهم ترین جنبه­ های برش لیزر، تطبیق پذیری آن می ­باشد.

برش لیزری برای بسیاری از مواد مختلف مناسب است. در این میان فلزات مختلف، اکریلیک، MDF، چوب، کاغذ و غیره وجود دارد که می توان یک دستگاه را برای انجام کارهای مختلف پیکربندی کرد. البته توانایی برش برخی از این مواد به قدرت دستگاه شما بستگی دارد. بسیاری از برش های لیزری فقط برای برش نیستند. علامت گذاری با لیزر روش دیگری برای استفاده از این ماشین­ ها است. همچنین در مارک­ گذاری هنگام تولید محصولات روزمره کاربردهای زیادی دارد.

 این فناوری برای انواع پروفیل­ ها نیز مناسب می­ باشد. برش لیزری لوله می­ تواند فرایند را از هر قسمت از جعبه گرفته تا کانال­ های باز انجام دهد.

از دیگر مزایای برش لیزری می­توان به موارد ذیل اشاره نمود:

۱) از همه مواد پشتیبانی می کند

برش لیزری تقریباً همه انواع مواد از جمله آلومینیوم و مس گرفته تا فولاد ضد زنگ و حتی تیتانیوم را پشتیبانی می ­نماید و می‌تواند به راحتی مواد قوی و سخت را برش دهد. هنگامی که پرتو لیزر گرم می ­شود، به دلیل دمای بالای پرتو لیزر می ­تواند موادی را که در معرض آن قرار دارد بدون در نظر گرفتن استحکام یا سختی ذوب کند و برش دهد.

۲) لبه های صاف

از دیگر مزایای برش لیزری می­ توان به لبه ­های صاف  آنها  بر خلاف قیچی­ های برش سنتی که اغلب لبه ­های دندانه ­دار ایجاد می­ نمایند، اشاره نمود. هنگامی که یک قطعه از مواد را با یک قیچی برش می­ دهید، لبه­ ها سطحی تیز و دندانه ­دار خواهند داشت. اما در برش لیزری از آنجایی که از گرما استفاده می ­شود و مواد را ذوب می­ نماید در نتیجه لبه­ های صاف ایجاد می­ گردد

 ۳) عملیات خودکار

برش لیزری می تواند خودکار باشد و از سیستم­ های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) پشتیبانی می­ نماید. دستگاه­ های برش لیزری CNC وجود دارند که با یک برنامه کامپیوتری کار می ­نمایند و شما می ­توانید فرآیند برش را روی کامپیوتر برنامه ریزی کنید، سپس دستگاه برش لیزر آن دستورالعمل ها را دنبال می­ کند تا مواد را مطابق با مشخصات شما برش دهد.

معایب برش لیزری چیست؟

اگرچه تقریباً در هر صنعت برای تولید قطعات مورد استفاده قرار می­ گیرد، اما برش لیزری دارای معایبی نیز می­ باشد. به عبارت دیگر نیاز به تخصص، محدودیت در ضخامت فلز، هزینه­ ها و بخارات خطرناک همه مواردی است که باید قبل از استفاده از برش لیزر در نظر گرفته شود.

• نیاز به تخصص

همانطور که قبلاً اشاره نمود­یم برای استفاده هرچه بیشتر از پتانسیل برش لیزری، یک اپراتور متخصص ضروری است. تنظیمات مناسب و اطمینان از کیفیت برش در حد استاندارد لازمه این روش می­ باشد.

• محدودیت­ های ضخامت فلز

با مقایسه برش لیزری فلزات  با سایر روش­ های برش حرارتی، برای برش صفحات بسیار ضخیم مناسب نمی­ باشد. بیشترین ضخامت مناسب به ماشین آلات موجود و دانش موجود بستگی دارد. به طور متوسط، شرکت های تولید کننده فلز تمایل به برش لیزری فلز با ضخامت تا ۱۵ یا ۲۰ میلی­ متر دارند.

• هزینه­ های اولیه

قیمت دستگاه برش لیزری می­ تواند به بیش از ۱،۰۰۰،۰۰۰ پوند برسد. لیزر در مقایسه با واترجت یا برش دهنده ­های پلاسما می ­تواند دو برابر هزینه داشته باشد. اگرچه هزینه­ های جاری و کارایی آن را در طولانی مدت جبران می­ کنند ، اما سرمایه ­گذاری اولیه هنوز بسیار زیاد است.

• بخارات خطرناک

یکی از مزایای برش لیزری مناسب بودن آن در برش مواد مختلف است. اما ممکن است در همان زمان، روش برش حرارتی باعث ذوب شدن مواد و در نتیجه ایجاد گازهای خطرناک به خصوص هنگام برش پلاستیک گردد. بنابراین یک سیستم تهویه خوب، اما غالباً پرهزینه، برای داشتن محیط کار ایمن یک نیاز است.

منبع : سایت fractory