برش لیزر(laser cutting)

برش لیزر توسط اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که میخواهند برش داده شوند انجام میشود و قسمتی از جسم ذوب شده یا سوخته و یا تسعید میشود و توسط فشار گاز از روی جسم زدوده میشود و سر انجام سطح برش داده شده با کیفیت عالی ایجاد میشود.

تاریخچه دستگاه لیزری به چه زمانی برمی‌گردد؟

دستگاه برش از اختراعات کومار پاتل است. او تحقیقات خود در زمینه‌ی لیزر را در سال 1961 که به آزمایشگاه بل پیوست آغاز کرد. او در سال 1931 اولین لیزر CO2 را ساخت که بین انواع لیزر ها حرفی برای گفتن دارد و مدرن تر است. لیزرهای CO2 برای برش تخته چوب و اکریلیک تا مقوا و ام‌دی‌اف استفاده می‌شوند.

کاربردهای برش لیزری که شاید از آن بی اطلاع باشید!

امروزه این فناوری در صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی، پزشکی و الکترونیک جایگاه خود را پیدا کرده است. یکی از رایج‌ترین کاربردها برای برش، فلز است و فرقی نمی‌کند که از چه نوع باشد- چه فولاد، آلومینیوم، نیکل و … زیرا لیزرها برش‌های تمیز و پرداخت‌های بسیار صافی را ارائه می‌دهند. لیزر همچنین برای برش سرامیک، سیلیکون و سایر غیر فلزات هم استفاده می‌شود.
شاید یکی از جالب‌ترین کاربردهای فناوری این نوع برش در زمینه جراحی باشد، جایی که نور لیزر جایگزین تیغ جراحی شده‌اند و برای سوزاندن بافت گوشت انسان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این به ویژه در روش جراحی با دقت بالا برای جراحی چشم مفید است. کاربردهای بعدی را در ادامه خواهیم گفت.

فرآیند برش چگونه کار می‌کند؟

اول از همه باید بدانید که قطر نور آن معمولا بین 0.1 تا 0.3 میلی متر و توان بین 1 تا 3 کیلو وات است. این توان باید بسته به ماده برش داده شده و ضخامت تنظیم شود. به عنوان مثال، برای برش ماده‌ای مانند آلومینیوم، ممکن است به توان لیزر 6 کیلو وات نیاز داشته باشید. برش لیزری برای فلزاتی مانند آلومینیوم و مس شاید مناسب نباشد زیرا آن‌ها دارای خواص رسانایی گرما و انعکاس نور عالی هستند و به این معنی است که به لیزرهای قدرتمند نیاز دارند.

• تشدید کننده لیزر: نور لیزر از یک افزایش‌دهنده لیزری ساطع می‌شود. یک لوله شیشه‌ای بدون هوا با دو ‌آینه که رو‌به‌روی یکدیگر قرار دارند. این لوله با CO2 و گازهایی مثل هیدروژن، نیتروژن و هلیوم پر شده است. ترکیب این گازها باعث تخلیه‌ی الکترنیکی می‌شود و انرژی را بصورت نور خارج می‌کند.
• سر برش‌دهنده: نور با کمک چندین آینه که بطور هدفمند برای اطمینان از رسیدن آن به سر برش‌دهنده قرار گرفته‌اند، در جهات مختلف منعکس می‌شود. هنگامی که نور به سر برش رسید، از یک عدسی منحنی عبور می‌کند و بزرگ می‌شود و روی یک نقطه متمرکز می‌شود. نور لیزر متمرکز قبل از برخورد به صفحه از نازل عبور می‌کند و گاز فشرده هم از طریق این نازل جریان می‌یابد.

3نوع عمده برش لیزری

نوع اول شعله واکنش دهنده است که اکسیژن با فشار بالا به جسم برخورد می‌کند و وقتی جسم گرم شد با اکسیژن واکنش می‌دهد و شروع به سوختن و اکسید شدن می‌کند. نوع دوم برش فیوژن است که در این روش یک گاز بی اثر که معمولا هم نیتروژن است، مواد مذاب را به بیرون پرتاب می‌کند. ابتدا به جسم حرارت داده می‌شود تا به نقطه ذوب خود برسد و سپس گاز آن را جدا می‌کند. نوع آخر برش از راه دور است که نور با شدت بالا و بدون نیاز به گاز مواد را برش می‌دهند.

نکات کلیدی در موقع خرید دستگاه برش

قیمت ارزان دستگاه ممکن است به معنی این باشد که دستگاه پشتیبانی و گارانتی نخواهد داشت. شاید قیمت ارزان یک مفهوم دیگر هم در پی داشته باشد آن هم اینکه پیدا کردن قطعات جایگزین چنان آسان نخواهد بود و شاید اصلا وجود نداشته باشند. قدرت دستگاه مورد بعدی است. هرچه وات بیشتر باشد، دستگاه شما قدرتمندتر است. به یاد داشته باشید قدرت بیشتر مساوی است با برش سریع‌تر و قابل اعتمادتر.

کلام آخر

مواد و اجسامی که دستگاه قادر به برش آن‌هاست بسیار مهم است. شما نمی‌توانید بی گدار به آب بزنید و هرچه که دم دستتان آمد برش دهید. ترکیب مواد نیز هائز اهمیت است چون بعضی مواد آتش می‌گیرند و بعضی مواد گاز سمی تولید می‌کنند. آخرین مورد هم اندازه است که با توجه به موادی که با آن کار می‌کنید انتخابتان را محدود خواهد کرد.