ضخامت فلزاتی که می توان با لیزر برش داد

مقدمه ای بر برش لیزری

برش لیزری یکی از کارآمدترین و دقیق ترین روش ها برای برش انواع فلزات است که باعث شده در صنایعی مانند خودروسازی هوافضا و تولیدات صنعتی محبوبیت زیادی پیدا کند. در این فرایند از پرتو لیزر با قدرت بالا برای برش ورق های فلزی استفاده می شود. اما ضخامت فلزاتی که می توان با لیزر برش داد بسته به نوع ماده قدرت لیزر و عوامل دیگر متغیر است. در این مقاله به بررسی انواع فلزات و محدودیت های ضخامت برش آن ها با استفاده از فناوری لیزر خواهیم پرداخت.

فولاد ملایم (فولاد کربنی): تا 20 میلی متر

وقتی صحبت از برش فولاد ملایم با لیزر می شود همه چیز به قدرت دستگاه بستگی دارد. برای فولاد ملایم معمولی که یکی از پر استفاده ترین فلزات در برش لیزری است ضخامت های تا 15 میلی متر به راحتی با لیزرهای 1/5 کیلوواتی برش داده می شود. اما اگر بخواهید ضخامت بیشتری را برش دهید نیاز به دستگاه هایی با قدرت بالاتر خواهید داشت.

با استفاده از لیزرهایی در حدود 3 کیلووات می توان فولاد ملایم را تا ضخامت 20 میلی متر یا حتی بیشتر برش داد بسته به تنظیمات خاص دستگاه. این ویژگی باعث می شود فولاد ملایم یکی از انعطاف پذیرترین مواد برای برش لیزری باشد چرا که می توان با آن هم با ورق های نازک و هم با قطعات نسبتاً ضخیم کار کرد و در تولید انعطاف پذیری داشت.

استیل ضدزنگ: تا 10 میلی متر

استیل ضدزنگ زمانی که می خواهید با لیزر آن را برش دهید کمی پیچیده تر است. به دلیل ترکیب و سطح سخت تر آن برش استیل ضدزنگ از فولاد ملایم راحت تر نیست. اما با استفاده از تجهیزات مناسب برش لیزری استیل ضدزنگ به خوبی انجام می شود. دستگاه های برش لیزری می توانند استیل ضدزنگ را تا ضخامت 10 میلی متر برش دهند به ویژه زمانی که از لیزرهای با توان بالا مانند لیزرهای 3 کیلووات استفاده شود.

با این حال برش استیل ضدزنگ تنها به ضخامت مربوط نمی شود بلکه فرایند برش نیاز به کنترل دقیق سرعت لیزر فوکوس و نوع گاز مصرفی دارد تا برش تمیز و دقیقی حاصل شود. برش لیزری استیل ضدزنگ به طور معمول در صنایعی که به بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارند مانند تجهیزات فرآوری مواد غذایی یا دستگاه های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.

آلومینیوم: تا 4 میلی متر

آلومینیوم فلزی سبک است که در بسیاری از صنایع از جمله هوافضا و خودروسازی استفاده می شود. با این حال برش آلومینیوم با لیزر چالش های خاص خود را دارد. آلومینیوم میزان زیادی از پرتو لیزر را بازتاب می کند به همین دلیل برش آن نسبت به فلزاتی مانند فولاد ملایم دشوارتر است.

به طور معمول دستگاه های برش لیزری می توانند آلومینیوم را تا ضخامت 4 میلی متر برش دهند بسته به لیزر 3 کیلو وات که استفاده می شود. لیزرهای فیبر معمولاً عملکرد بهتری در برش آلومینیوم دارند چرا که می توانند انرژی لیزر را به طور مؤثرتر بر روی سطح ماده متمرکز کنند. اما برش آلومینیوم با لیزر به ضخامت های بالاتر از این به تدریج دشوارتر و کم اثرتر می شود.

برنج: تا ۳ میلی متر

برنج و مس از جمله فلزات پیچیده برای برش با لیزر هستند به ویژه به دلیل خواص بازتابی آن ها. این فلزات بیشتر انرژی لیزر را بازتاب می کنند که باعث می شود برش آن ها دشوارتر از سایر فلزات باشد. برای برنج لیزرها می توانند تا حداکثر ضخامت ۳ میلی متر با توان 3 کیلووات آن ها را برش دهند.

با اینکه فرایند برش این فلزات چالش برانگیزتر است اما هنوز هم با تنظیمات صحیح لیزر و کالیبراسیون دستگاه می توان برش های تمیزی انجام داد. برنج معمولاً در ساخت قطعات الکتریکی و اقلام تزئینی استفاده می شوند جایی که برش های دقیق ضروری است اما برش لیزری فلزات بیشتر از ۳ میلی متر توصیه نمی شود.

تیتانیوم: تا 3 میلی متر

تیتانیوم با استحکام و دوام بالای خود در صنایع هوافضا و پزشکی به طور گسترده ای استفاده می شود. با این حال تیتانیوم فلزی است که نیاز به لیزرهای پرقدرت و تنظیمات دقیق دارد تا بتوان آن را به طور مؤثر برش داد. دستگاه های برش لیزری می توانند تیتانیوم را تا ضخامت 3 میلی متر با توان 3 کیلووات با سیستم های پرقدرت برش دهند.

این ضخامت به عنوان حداکثر مقدار برای تیتانیوم در نظر گرفته می شود زیرا برش تیتانیوم به ضخامت های بیشتر از آن دشوارتر می شود. استحکام و مقاومت تیتانیوم در برابر گرما آن را به یک ماده محبوب در صنایعی که به عملکرد بالا نیاز دارند تبدیل می کند اما برش تیتانیوم ضخیم تر با لیزر کارآمدی کمتری دارد.

عوامل مؤثر بر ضخامت برش لیزری

در حالی که ما ضخامت های معمول فلزات مختلف را پوشش داده ایم چندین عامل وجود دارند که می توانند بر قابلیت های واقعی برش لیزری تأثیر بگذارند. قدرت سرعت و نوع ماده همه نقش های مهمی در تعیین اینکه چه ضخامت فلزی قابل برش است ایفا می کنند. هرچقدر که قدرت لیزر بیشتر باشد فلز ضخیم تری را می توان برش داد اما لازم است که قدرت با سرعت و فوکوس درست ترکیب شود تا برش تمیزی حاصل شود.

علاوه بر این نوع گازی که در فرایند برش لیزری استفاده می شود می تواند بر کیفیت برش تأثیر بگذارد. گازهایی مانند اکسیژن نیتروژن و سایر گازها کمک می کنند تا ماده خنک شود زباله ها پاک شوند و فرایند برش بهبود یابد.

نتیجه گیری: انتخاب لیزر مناسب برای کار

هنگام انتخاب دستگاه برش لیزری برای یک کار خاص لازم است که به نوع ماده و ضخامت آن توجه کنید. چه با فولاد ملایم استیل ضدزنگ آلومینیوم یا فلزات خاص مانند تیتانیوم کار کنید هر ماده محدودیت های خاص خود را دارد. با درک این محدودیت ها و انتخاب دستگاه مناسب می توانید بهترین نتیجه را برای پروژه خود بدست آورید.

برش لیزری همچنان در حال پیشرفت است و با هر توسعه جدید در فناوری دقت و کارایی بیشتری ارائه می دهد. پس دفعه بعد که نیاز به برش فلز داشتید مطمئن شوید که ابزار مناسب برای کار را انتخاب کرده اید