القطع بالليزر CNC

1.ما هو القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي؟

القطع بالليزر هو عملية استخدام شعاع الليزر لتبخير المواد أو إذابتها أو إزالتها تدريجيًا. يستخدم القطع بالليزر Youlin® CNC عادةً البصريات والغاز المساعد ونظام التوجيه لتوجيه شعاع الليزر وتركيزه في قطعة العمل. تشمل المزايا العديدة للقطع بالليزر CNC ما يلي:

● السرعة.
● أقل النفايات.
● مجموعة واسعة من المواد

على الرغم من استخدام القطع بالليزر صناعيًا منذ أوائل سبعينيات القرن العشرين، إلا أن Youlin® CNC Laser Cutting أصبحت مؤخرًا أداة الإنتاج المفضلة في مساحات التصنيع، وفي المدارس، ولدى الهواة.

يتم توليد أشعة الليزر عن طريق إثارة مادة ليزرية كهربائياً. ينعكس هذا الشعاع داخليًا ويتضخم داخل الحاوية الخاصة به بمرآة جزئية. وبمجرد أن تولد طاقة كافية للخروج من الحاوية، فقد يتم تركيزها نحو قطعة العمل. يتم استخدام ثلاثة أنواع رئيسية من الليزر في القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي:

1. ثاني أكسيد الكربون (CO₂)
2. عقيق ألومنيوم الإيتريوم المغطى بالنيوديميوم (Nd:YAG، أو YAG)
3. الألياف

يتشابه ليزر CO₂ وYAG في البناء ولكن يتم استخدامهما بشكل مختلف. تُستخدم أشعة الليزر C0₂ ذات مستويات الطاقة المنخفضة في النقش، بينما تُستخدم الليزرات ذات مستويات الطاقة الأعلى في التطبيقات الصناعية للحام والقطع بسبب سعرها المنخفض بشكل معقول. تنتج أجهزة الليزر YAG، مع ذروة إنتاجها الأعلى، نتائج استثنائية في وضع العلامات على المعادن والحفر. تعمل أجهزة الليزر الليفي، بفضل بنيتها الصلبة وإخراج الطاقة العالية، على تقليل تكاليف المواد الاستهلاكية وقطع مجموعة واسعة من المواد بشكل فعال.

3. لماذا تختار القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي؟

مميزات القطع بالليزر CNC:
●أوقات المعالجة والإنتاج أسرع.
● الحد الأدنى من تزييفها.
● دقة أكبر بالمقارنة مع القطع باللهب أو البلازما.
●المزيد من الأجزاء لكل ورقة من المواد بسبب قطر القطع الصغير لشعاع الليزر (الشق).
● رائع بالنسبة للمواد، ولكن قد يتم قطع المواد الأكثر سمكًا وكثافة عن طريق استبدال العدسة الموازية من أجل تغيير النقطة البؤرية لليزر.

يتمتع القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي بالعديد من المزايا مقارنة بطرق القطع باللهب والبلازما ونفث الماء. نظرًا لأن تطبيق حرارة الليزر يركز بشكل محكم، فإنه يتطلب طاقة أقل ويتم تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) للمادة. العديد من آلات القطع بالليزر الصناعية المتطورة تصل دقتها إلى 10 ميكرومتر ولها قابلية تكرار تصل إلى 5 ميكرومتر. يمكن لأجهزة الليزر باستخدام الحاسب الآلي قطع وحفر مجموعة واسعة من المواد بتكلفة معقولة، حتى المواد غير المعدنية التي لا يمكن عادةً قطعها بواسطة عمليات اللهب أو البلازما.

4. القيود المفروضة على القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي

في حين أن القطع بالليزر CNC له مزايا مقارنة بأشكال القطع الأخرى، إلا أن هناك أيضًا قيودًا على العملية، بما في ذلك:

✖مجموعة المواد المناسبة
✖ معدل إنتاج غير متناسق
✖تصلب المعادن
✖ارتفاع استهلاك الطاقة والطاقة
✖ارتفاع تكاليف المعدات

كما هو موضح في الأقسام السابقة، فإن القطع بالليزر مناسب لمجموعة واسعة من المعادن وغير المعادن. ومع ذلك، فإن المواد التي يتم قطعها وخصائصها غالبًا ما تحد من ملاءمة بعض آليات القطع والغازات المساعدة وأنواع الليزر. بالإضافة إلى ذلك، يلعب سمك المادة دورًا مهمًا في تحديد قوة الليزر المثالية، وضغط الغاز المساعد، والموضع البؤري لتطبيق القطع بالليزر. تتطلب المواد المختلفة أو السماكات المختلفة داخل مادة واحدة أيضًا إجراء تعديلات على سرعة القطع وعمقها طوال عملية القطع. تؤدي هذه التعديلات إلى حدوث تناقضات في وقت الإنتاج، بالإضافة إلى زيادة وقت التنفيذ، خاصة في عمليات الإنتاج الكبيرة.

5. الأسئلة الشائعة

س: ما الفرق بين القطع CNC والقطع بالليزر؟
ج: الفرق هو كيفية حدوث القطع. بدلاً من أداة القطع، يعتمد الليزر على الحرارة لإنشاء الشكل المطلوب للمنتج. في حين أن القطع التقليدي باستخدام الحاسب الآلي (CNC) ينحت التصميم، فإن القطع بالليزر يعتمد على شعاع ضوئي عالي الطاقة يحترق عبر المواد المعدنية.

س: أيهما أفضل الليزر أم CNC؟
ج: يمنحك القطع بالليزر خطوطًا رأسية نظيفة جدًا ولكن أيضًا مع تغير اللون، ويقتصر على المواد الرقيقة، بينما يتيح لك القطع باستخدام الحاسب الآلي العمل من خلال المواد السميكة والقطع إلى أعماق محددة جدًا لتشكيل كائنات ثلاثية الأبعاد حقًا.

س: ما هي المواد التي يمكن القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي؟
ج: القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي هي عملية تصنيع الصفائح المعدنية التي يتم تنفيذها بواسطة قواطع الليزر باستخدام الحاسب الآلي. يمكن لآلة القطع بالليزر قطع مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك الفولاذ الطري والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم وفولاذ الزنك والفولاذ المجلفن مسبقًا والنحاس والنحاس الأصفر والمزيد.