أنواع القطع بالليزر
هناك 4 أنواع من القطع بالليزر الأكثر شيوعًا: القطع بالتبخير بالليزر، والقطع بالذوبان بالليزر، والقطع بالأكسجين بالليزر، والنقش بالليزر والكسر المتحكم فيه.
قطع التبخير بالليزر
يتم استخدام شعاع ليزر ذو كثافة طاقة عالية لتسخين قطعة العمل، بحيث ترتفع درجة الحرارة بسرعة، وتصل إلى نقطة غليان المادة في وقت قصير جدًا، وتبدأ المادة في التبخر لتكوين بخار. يتم إخراج هذه الأبخرة بسرعة عالية، وفي نفس الوقت الذي يتم فيه إخراج الأبخرة، تتشكل قطع في المادة. تكون حرارة تبخر المادة كبيرة بشكل عام، لذلك يلزم وجود قوة وكثافة طاقة كبيرة لقطع التبخر بالليزر.
يتم استخدام القطع بالتبخير بالليزر في الغالب لقطع المواد المعدنية الرقيقة للغاية والمواد غير المعدنية (مثل الورق والنسيج والجلد والخشب الرقائقي والألواح متوسطة الكثافة والخشب والبلاستيك والمطاط).
قطع ذوبان الليزر
عند إذابة الليزر والقطع، يتم إذابة المادة المعدنية عن طريق تسخين الليزر، ثم يتم رش الغاز غير المؤكسد من خلال فوهة متحدة المحور مع الشعاع، ويتم تفريغ المعدن السائل عن طريق الضغط القوي للغاز لتشكيل قطع. لا يحتاج القطع بالذوبان بالليزر إلى تبخير المعدن بالكامل، والطاقة المطلوبة هي 1/10 فقط من القطع المتبخر.
يتم استخدام القطع بالصهر بالليزر بشكل أساسي لقطع المواد التي لا تتأكسد بسهولة أو المعادن النشطة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم والألمنيوم وسبائكها.
قطع الأكسجين بالليزر
مبدأ القطع بالأكسجين بالليزر مشابه لمبدأ القطع بالأكسجين والأسيتيلين. فهو يستخدم الليزر كمصدر حرارة للتسخين المسبق وغاز نشط مثل الأكسجين كغاز قطع. من ناحية، يتفاعل الغاز المنفوخ مع المعدن المقطوع، ويحدث تفاعل أكسدة، مما يؤدي إلى إطلاق كمية كبيرة من حرارة الأكسدة. من ناحية أخرى، يتم نفخ الأكاسيد المنصهرة والذوبان خارج منطقة التفاعل، مما يشكل قطعًا في المعدن. نظرًا لأن تفاعل الأكسدة في عملية القطع يولد الكثير من الحرارة، فإن الطاقة المطلوبة للقطع بالأكسجين بالليزر هي فقط 1/2 من قطع الذوبان، وسرعة القطع أعلى بكثير من قطع بخار الليزر وقطع الذوبان.
يتم استخدام القطع بالأكسجين بالليزر بشكل أساسي للمواد المعدنية المؤكسدة بسهولة مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ التيتانيوم والفولاذ المعالج بالحرارة.
النقش بالليزر والتحكم في الكسر
تستخدم عملية النقش بالليزر ليزرًا عالي الكثافة في الطاقة لمسح سطح مادة هشة، بحيث يتم تسخين المادة وتبخيرها في أخدود صغير، ثم يتم تطبيق ضغط معين، وستتشقق المادة الهشة على طول الأخدود الصغير. عادةً ما تكون الليزر المستخدمة في النقش بالليزر عبارة عن ليزر Q-switched و CO2 الليزر.
الكسر المتحكم فيه هو استخدام توزيع درجة الحرارة الحاد الناتج عن الأخاديد بالليزر لتوليد إجهاد حراري موضعي في المادة الهشة، مما يتسبب في كسر المادة على طول الأخدود الصغير.
أنواع آلات القطع بالليزر
هناك العديد من أنواع آلات القطع بالليزر في السوق. وفقًا لمواد القطع، يمكن تحديدها إلى قواطع ليزر معدنية وقواطع ليزر غير معدنية. وفقًا لأنواع الليزر، يمكن تقسيمها إلى أنظمة القطع بالليزر الليفي, CO2 أنظمة القطع بالليزروفقًا لتصنيف طاقة خرج الليزر، يمكن تصنيفها إلى آلة قطع ليزر عالية الطاقة، وآلة قطع ليزر متوسطة الطاقة، وآلة قطع ليزر منخفضة الطاقة. أنواع مختلفة من آلات الليزر لها استخدامات مختلفة، دعونا نلقي نظرة عليها معًا.
تحديد الأنواع بناءً على المواد المقطوعة بالليزر
وهناك أنواع من 2 قواطع الليزر المعدنية وآلات القطع بالليزر للمواد غير المعدنية. وهذا تمييز جيد. بشكل عام، تُستخدم آلة القطع بالليزر للمعادن عندما تكون هناك حاجة إلى مواد معدنية، وتُستخدم آلة القطع بالليزر للمواد غير المعدنية عند قطع المواد غير المعدنية.
تصنيف الأنواع حسب مولدات الليزر
وفقًا لنوع مولد الليزر، يمكن تصنيفه إلى 3 أنواع: ليزر الألياف، CO2 لقد تم القضاء على الليزر والليزر YAG. والآن أصبح النوع السائد في سوق الليزر هو الليزر الليفي.
تحديد الأنواع بناءً على قوة الليزر
وفقًا لقوة الليزر، يمكن تحديدها إلى 3 أنواع: عالية الطاقة ومتوسطة الطاقة ومنخفضة الطاقة. كما تختلف قوة الليزر المطلوبة في مجالات التطبيق المختلفة. في المجال الصناعي، تعد آلات القطع بالليزر الليفي عالية الطاقة هي الرئيسية، بينما في مجال النقش بالليزر، تعد آلات النقش والقطع بالليزر متوسطة الطاقة هي الرئيسية.
تحديد الأنواع بناءً على طاولات القطع بالليزر
يمكن تعريف حجم الورقة إلى نوعين: تنسيق قياسي وتنسيق كبير، وبالتالي طاولة القطع بالليزر يمكن أيضًا تقسيمها إلى نوعين: طاولة قطع ليزر قياسية وطاولة قطع ليزر كبيرة. يبلغ طول القطع في اتجاه المحور السيني للنوع كبير الحجم أكثر من 800 دورة في الدقيقة.0mm، وعرض القطع في اتجاه المحور Y هو في الغالب 2500mmفي حين أن طاولة القطع ذات التنسيق القياسي تبلغ عادةً حوالي 3000mm× 1500mm، و شنومكس0mm× 2000mm.
التعرف على الأنواع بناءً على الأشكال المقطوعة بالليزر
يمكن التعرف على أنواع أشكال القطع إلى أشكال ثنائية الأبعاد و 3D الأشكال. يتم قطع الأشكال ثنائية الأبعاد بشكل عام بواسطة أنظمة القطع بالليزر المسطحة، في حين 3D يمكن قطع الأشكال عن طريق أنظمة القطع بالليزر الروبوتية وأنظمة القطع بالليزر ذات الخمسة محاور.
التمييز بين الأنواع على أساس الهياكل
وفقًا لهيكل الماكينة، يمكن تمييزها إلى نوع الكابولي ونوع الجسر. يعتمد نوع الجسر على هيكل مفتوح، وهو مناسب للتحميل والتفريغ، وله تكلفة منخفضة. وهو موضع ترحيب من قبل أصحاب المشاريع المتوسطة والصغيرة. يعتمد نوع الجسر على وضع القيادة الثنائي، والذي يتميز بأداء ديناميكي جيد وكفاءة قطع عالية وتشغيل مستقر وموثوق به على المدى الطويل.
تمييز الأنواع بناءً على التطبيقات
وفقًا للتطبيقات، يمكن تمييزها إلى نوع صغير ونوع كبير الحجم. بشكل عام، تُستخدم الأنواع الصغيرة في الهواة والمتاجر المنزلية والشركات الصغيرة. تُستخدم الأنواع كبيرة الحجم للاستخدام التجاري والتصنيع الصناعي.
