دستگاه برش لیزر چگونه کار می کند و چه کاربرد هایی دارد؟

چهار شنبه ۲۱ دی ۱۴۰۱ ۱۱:۰۳:۰۳ ق.ظ

دستگاه برش لیزر همانطور که از نامش پیداست، با استفاده از لیزر مواد اولیه را مطابق با الگوی داده شده به دستگاه، برش می دهد. پرتو لیزر منبع قدرتمندی است که باعث ذوب، سوختن یا تبخیر مواد می شود. در برش لیزری یک پرتو لیزر نازک و متمرکز کار برش و حکاکی مواد را انجام می دهد. دستگاه برش لیزر برای برش چوب، شیشه، کاغذ، فلز، پلاستیک و سنگ های قیمتی به کار می رود. ما در این مقاله نحوه کار دستگاه برش لیزر، کاربرد ها و انواع آن را معرفی می کنیم.

دستگاه برش لیزر چیست؟

دستگاه برش لیزر ابزاری است که در صنایع مختلف برای برش های دقیق و مطابق الگو به کار برده می شود. این دستگاه یک پرتو لیزر پرقدرت تولید می کند تا طرح های خاصی بر روی موادی مانند فلزات، پلاستیک یا چوب حک شود. این دستگاه در صنعت بیشترین کاربرد را دارد و پرتو لیزر محصول اضافی را می سوزاند، تبخیر می کند یا ذوب می کند و تنها طرح نهایی باقی می ماند.

کومار پاتل در زمانی که در سال 1961 به آزمایشگاه بل پیوست، تحقیقاتش را برای اختراع دستگاه برش لیزر آغاز کرد و در نهایت موفق شد این دستگاه را تولید کند. او یک دستگاه برش لیزر CO2 اختراع کرد که برای حکاکی مواد مختلف چوبی و مقوایی استفاده می شد.

دستگاه برش لیزر چگونه کار می کند؟

قطر پرتو دستگاه معمولا بین یک دهم تا سه دهم میلی متر است و توانی بین یک تا سه کیلووات دارد. توان دستگاه برش لیزر بستگی دارد به ماده برش داده شده و ضخامت آن. برای برش موادی مانند آلومینیوم توان لیزر تا 6 کیلووات نیاز است. به همین دلیل برش لیزری برای فلزاتی مانند آلومینیوم و آلیاژ های مس مناسب نیست؛ زیرا این مواد خاصیت رسانایی دارند و به لیزر های قدرتمندی نیازمند هستند.

اجزای دستگاه برش لیزر عبارتند از:

• بخش تولید لیزر

قسمت تولید لیزر یک لوله شیشه ای بدون هوا با دو آینه است که روبروی یکدیگر قرار گرفته اند. این لوله با CO2، هیدروژن، نیتروژن و هلیوم پر شده  است. دیود های الکتریکی یا تخلیه الکتریکی این گاز ها را فعال می کنند و انرژی تولید شده به صورت نور ساطع می شود.

• سری برش

چندین آینه نور را در جهات مختلف منعکس می کنند تا نور تولید شده به سری برش برسد. سپس پرتو از عدسی منحنی عبور می کند و روی یک نقطه متمرکز می شود که در داخل سری برش قرار دارد. در داخل همین سری برش است که لیزر به یک پرتو نازک و متمرکز تبدیل می شود. سری برش به یک سیستم مکانیکی متصل شده است که اغلب با زنجیر یا تسمه هدایت می شود و حرکات لازم را بر روی ماده اولیه انجام می دهد. نقطه کانونی سری باید روی سطح ماده بریده شده باشد تا لیزر برش ایجاد کند.

• نازل

پرتو لیزر متمرکز قبل از برخورد با صفحه از یک نازل عبور می کند و باعث جریان یافتن گاز های فشرده ای مانند نیتروژن یا اکسیژن می شود. برای مثال در صورت برش دادن فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم، لیزر مواد را قبل از اینکه نیتروژن را از داخل نازل خارج کند، ذوب می کند. درواقع نازل گاز، دوده و غبار را خارج می کند و محافظ دستگاه برش لیزر است.

فاصله نازل در عملکرد دستگاه برش لیزر بسیار مهم است؛ زیرا نقطه کانونی را مشخص می کند. کیفیت برش با تغییر نقطه کانونی، شدت و سرعت پرتو متفاوت می شود.

کاربرد های دستگاه برش لیزر

این دستگاه در صنایع مختلفی مانند الکترونیک، پزشکی، هوافضا، خودروسازی و ... کاربرد دارد. رایج ترین کاربرد های دستگاه برش لیزر برای برش فلز هایی مانند تنگستن، فولاد، آلومینیوم، برنج یا نیکل است؛ زیرا این دستگاه ها برش های صاف و تمیزی انجام می دهند. این دستگاه برای برش سرامیک، سیلیکون و سایر محصولات غیر فلزی دیگر به کار می رود.

جالب ترین کاربرد دستگاه برش لیزر در جراحی است. پرتو های لیزر جایگزین چاقو های جراحی شده اند و برای تبخیر بافت هم استفاده می شوند. این دستگاه برای جراحی هایی که به دقت بالا نیاز دارند مانند جراحی چشم، بسیار مفید است.

انواع دستگاه برش لیزر

1. دستگاه برش لیزر گازی یا CO2

برش CO2 با تحریک الکتریکی انجام می شود. در این نوع دستگاه گاز های دیگری مانند نیتروژن و هلیوم نیز استفاده می شوند. دستگاه لیزر CO2 یک طول موج 10.6 میلی لیتری تولید می کند در مقایسه با لیزر فیبری قدرت بیشتری در برش مواد ضخیم تر دارد. این نوع رایج ترین نوع دستگاه برش لیزر است و برای برش شیشه، پلاستیک، فوم، چرم، محصولات کاغذی، چوب و اکریلیک کاربرد دارد.

2. دستگاه برش لیزر کریستال

این دستگاه ها طول موج کمتری دارند و در مقایسه با نوع قبل قدرت بیشتری دارند. البته قطعات آن ها به دلیل قدرت زیاد به سرعت فرسوده می شوند. دستگاه برش لیزر کریستال برای برش پلاستیک، فلزات و برخی از انواع سرامیک استفاده می شود.

3. دستگاه برش لیزر فیبر

در این دستگاه برش با استفاده از فایبرگلاس انجام می شود. این نوع دستگاه ها در مقایسه با دستگاه برش لیزر گازی قطعات متحرک ندارند و قدرت کمتری دارند. دستگاه برش لیزر فیبر در مقایسه با دستگاه برش لیزر کریستال ماندگاری بیشتری دارد و پلاستیک و فلز را برش می دهد.

معرفی محصول

دستگاه برش لیزر در ابعاد بزرگ ریچ پیس

این دستگاه برش لیزر CO2، پرتو لیزر ثابتی دارد که باعث برش قسمت های مختلف در ابعاد بزرگ می شود. و با نرم افزار فتوشاپ و اتوکد هماهنگ می شود. قابلیت حک لیزری بر روی چرم، کاغذ، اکریلیک و چوب از ویژگی های دیگر این دستگاه است. قسمت بدنه این ماشین قابل جدا شدن است و حمل و نقل را آسان می کند. شرکت تهران دوخت ماشین این دستگاه را به مدت یک سال ضمانت کرده است و مدت تعهد تامین قطعات دستگاه برش لیزر در ابعاد بزرگ ریچ پیس 10 سال است.

جمع بندی

دستگاه برش لیزر در صنایع مختلف خودروسازی، جراحی، هوافضا و ... کاربرد دارد و رایج ترین نوع آن دستگاه برش لیزر CO2 است. ما در این مقاله دستگاه برش لیزر و نحوه کار آن را معرفی کردیم و کاربرد ها و انواع آن را بررسی کردیم. شما می توانید دستگاه برش لیزری موردنظر خود را به صورت اقساطی از فروشگاه اینترنتی دوخت کالا بخرید.