I. مقدمة
إن ماكينة القطع بالليزر هو جهاز أساسي للتصنيع الحديث، مما يعزز الكفاءة والدقة العالية ويعطي أولوية عالية لتصنيع المعادن.
إذن، كيف تعمل ماكينة القطع بالليزر؟
تقوم ماكينة القطع بالليزر بتحويل طاقة الليزر إلى حرارة عالية للغاية عن طريق شعاع ليزر مركز.
هذه الحرارة قوية بما يكفي لجعل المعدن ينصهر أو يتبخر. عندما يمر شعاع الليزر عبر المواد، فإنه سيشكل خطًا رفيعًا على سطح المعدن.
درجة حرارة الخط عالية بما يكفي لقطع المواد.
من خلال التلاعب بحركة رأس القطع، يمكن للآلة إنهاء قطع الأشكال المعقدة.
هناك ثلاثة أنواع من آلات القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون2 ماكينة القطع بالليزر, ماكينة القطع بالليزر YAGوآلة القطع بالليزر الليفي.
على الرغم من اختلاف الأنواع، فإن عملية عمل آلة القطع بالليزر لا تزال هي نفسها نسبياً.
ما عليك سوى بدء عملية القص أو النقش وفقًا للخطوات البسيطة التالية:
ثانياً. عملية القطع بالليزر
الخطوة 1 عملية التصميم
تبدأ هذه العملية بتصميم رقمي تم إنشاؤه في برنامج الكمبيوتر، والذي يتضمن ما ستقوم الماكينة بقصه أو نقشه.
الخطوة 2 تحويل التصميم التحوّلي
ثم قم بتحويل التصميم الرقمي إلى تنسيق يمكن لماكينة القطع بالليزر فهمه.
هذا التنسيق عبارة عن نوع ملف يسمى عادةً CNC (تقصير مسافة الشفرة وتحسين الإنتاجية عن طريق تقليل وقت التصنيع) أو رمز G.
رمز G عبارة عن مجموعة من التعليمات المقروءة آليًا التي تأمر الماكينة بتحريك رأس القطع بالليزر إلى مكان ما.
تتطلب الأشكال المعقدة برنامج CAM (التصنيع بمساعدة الحاسوب) لإنشاء كود G تلقائيًا من ملف CAD (التصميم بمساعدة الحاسوب) المقدم.
أرسل رمز G هذا إلى وحدة التحكم في ماكينة القطع بالليزر عبر اتصال Wi-fi أو برنامج تشغيل USB.
بعد خطوة التصميم، تتمثل الخطوة التالية في تعيين المعلمات المثلى للعملية.
الخطوة 3 اضبط الماكينة
ضع المواد المراد قطعها في ماكينة القطع بالليزر، واضبط الموقع وفقًا لأنواع المواد وسُمكها.
يتضمن هذا الإعداد قوة الليزر، وسرعة حركة الليزر، وبؤرة شعاع الليزر.
تعتمد أفضل معلمة مثالية على طراز ماكينة القطع بالليزر وأنواع المواد التي يتم قطعها.
الخطوة 4 عملية القطع والنقش 4 عملية القطع والنقش
بعد ضبط جميع المحتويات وبدء التشغيل، يمكنك بدء القطع والنقش.
يبدأ كل شيء بمصدر الليزر الذي يولد ضوءًا قويًا ومتسقًا.
ينشأ مورد الليزر من مرنان ليزر، والذي يرسل شعاعًا صلبًا إلى رأس القطع من خلال نظام المرآة.
وداخل رأس القطع، يتم تركيز الليزر بواسطة العدسة وتقليله إلى شعاع نحيف ومركّز.
يمكن توجيه هذا الشعاع على المادة على طول المسار المحدد رقميًا لقطع أو تنقيط المادة الخام.
بالمناسبة، إذا كنت تستخدم ضوء الشمس والعدسة المكبرة لإشعال النار، فستكون أكثر دراية بمبدأ العمل.
عندما يتحرك الضوء على طول المسار، فإنه سيصهر المادة أو يحرقها أو يبخرها، مما يؤدي إلى قطع ونقش دقيقين.
يمكن لماكينة القطع بالليزر أيضاً أن تقوم بنفخ المواد الزائدة عن طريق نفث الغاز. عادةً ما يتم تثبيت رأس القطع على القنطرة العملاقة، وهو نظام ميكانيكي.
عادةً ما يقوم السير أو السلسلة بتشغيل هذا النظام ويسمح لرأس القطع بالتحرك بدقة في منطقة مستطيل محدد (حجم سرير العمل).
تسمح القنطرة الجسرية لرأس القطع بالتحرك ذهابًا وإيابًا على قطعة العمل للقطع بدقة في أي مكان على السرير.
يجب أن يركز الليزر على المادة التي يتم قطعها لتحقيق أفضل حالة قطع.
تحتاج جميع ماكينات القطع بالليزر إلى تركيز البرنامج قبل القطع لضمان تأثير القطع بالليزر الممتاز.
بصرف النظر عن وظيفة الليزر نفسه، فإن آلة القطع بالليزر مجهزة أيضًا بغاز مساعد.
يتم نفث هذا الغاز من رأس القطع في عملية القطع ويساعد في تبريد المواد وتنظيف المعادن المنصهرة.
ونتيجة لذلك، لا يمكن لآلة القطع بالليزر أن توفر قطعًا دقيقًا فحسب، بل يمكنها أيضًا الحفاظ على سطح القطع نظيفًا وسلسًا.
الخطوة 5 أخيراً، التحقق من
بعد الانتهاء من قطع المواد والنقش، إذا لزم الأمر، قم بتنظيف المنتج النهائي. تحقق من الدقة وأزل أي حطام.
ثالثاً. تقنيات القطع بالليزر
بناءً على أنواع الغاز المساعد، هناك أربع تقنيات قطع مختلفة:
قطع الانصهار
في القطع بالتسريب، لا يساعد الغاز المساعد في صهر المادة ولكنه لا يعمل إلا بعد أن يقوم الليزر بصهر المادة.
عادةً ما يعتبر الغاز الخامل (النيتروجين) غازًا مساعدًا للقطع.
يقوم الغاز المساعد المضغوط بنفخ المعدن المنصهر خارج الشق، مما يزيد من سرعة القطع ويقلل من طاقة الليزر المطلوبة لقطع المواد.
يستخدم القطع الانصهاري لقطع المعادن. وتسمى هذه التقنية أيضاً بالصهر والقطع بالنفخ.
قطع اللهب
يشارك الغاز المساعد (الأكسجين) في احتراق المادة وانصهارها في القطع باللهب.
يعمل شعاع الليزر على تسخين المادة، ويتفاعل الأكسجين مع المواد المسخنة، مما يؤدي إلى اشتعال اللهب. وهذا يزيد من مدخلات الطاقة إلى المادة ويفيد شعاع الليزر في قطع المواد.
وفي الوقت نفسه، أستخدم تدفق الأكسجين عالي الضغط لتفجير المعدن المذاب، وبالتالي تحقيق القطع.
يُستخدم القطع باللهب عادةً في مواد الفولاذ الكربوني السميك.
ونظرًا للتفاعل بين الأكسجين والمواد المسخنة، تسمى هذه التقنية أيضًا بالقطع التفاعلي.
القطع بالتسامي
سيظهر القطع بالتسامي عندما يتم قطع المواد الرقيقة (مثل الرقائق والأقمشة) بدون غاز مساعد.
في هذه الطريقة، يقوم شعاع الليزر بتبخير المادة مباشرةً بدلاً من صهرها.
يمكن أن تؤدي الطاقة العالية إلى تبخير المادة الموجودة على البؤرة، وبالتالي تشكيل قطع ضيق.
ويسمى هذا النوع من القطع أيضًا بالقطع بالتبخير.
قطع الأثر
يُستخدم القطع بالصدمات للمواد التي يصعب قطعها بأشعة الليزر المستمرة.
يتضمن شعاع ليزر سريع النبض على سطح المادة لتشكيل ثقوب متداخلة.
يتم تطبيق القطع بالصدمات عادةً لقطع المواد الهشة مثل السيراميك والزجاج.
يجب أن تعتمد أنواع الليزر المختلفة على التطبيق الفعلي والمواد المستخدمة.
على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون2 يستخدم الليزر عادة لقطع مختلف المواد، ويستخدم ليزر الألياف بشكل عام لقطع المعادن.
تستخدم ماكينة القطع بالليزر التأثير التآزري لشعاع الليزر عالي الطاقة والغاز المساعد لتحقيق الدقة والقطع عالي الكفاءة للمواد المعدنية.
يعد قبول التدريب والمعرفة عند تشغيل ماكينة القطع بالليزر أمرًا حيويًا. وبالتالي يمكن تحقيق السلامة وأفضل النتائج.
كما تتطلب الماكينة صيانة دورية للحفاظ على عملها بكفاءة.
رابعاً. في ماذا يُستخدم القطع بالليزر
يتم تطبيق آلة القطع بالليزر على نطاق واسع في العديد من الصناعات نظرًا لدقتها وتعدد استخداماتها وقدرتها على قطع المواد المتنوعة. وفيما يلي الاستخدام اليومي لآلات القطع بالليزر:
التصنيع والصناعة
تستخدم آلة القطع بالليزر على نطاق واسع في عملية التصنيع لقطع وتشكيل المواد المختلفة.
فهي تصنع تصميمات ونماذج ومكونات معقدة للسيارات والفضاء والإلكترونيات والآلات.
وفي الوقت نفسه، يمكن استخدامه لقطع المعادن والبلاستيك والمطاط والخشب والمواد المركبة.
اللافتات والإعلانات
ينتشر القطع بالليزر في مجال اللافتات والإعلانات لإنشاء لافتات وحروف وشعارات وعناصر زخرفية مخصصة.
يمكنها قطع الأكريليك والخشب والرغوة والمعدن بدقة لإنتاج تصميمات معقدة وجذابة بصرياً.
الهندسة المعمارية والتصميم الداخلي
يُستخدم القطع بالليزر أيضًا على نطاق واسع في الهندسة المعمارية والتصميم الداخلي لإنشاء أنماط معقدة وألواح زخرفية وشاشات وفواصل.
يمكنها تشغيل القطع الدقيق والمعقد للخشب والأكريليك والزجاج والمعدن، وبالتالي تحقيق عناصر معمارية فريدة ومخصصة.
الأقمشة والمنسوجات
يُستخدم القطع بالليزر في صناعات النسيج والأزياء للنسيج والجلود والمواد الأخرى المستخدمة في إنتاج الملابس.
فهي توفر قصات دقيقة ونظيفة، وأنماطاً معقدة، وقدرة على إنشاء تصاميم معقدة بسرعة، مما يجعلها أداة لا تقدر بثمن في صناعة الأزياء.
النماذج الأولية والتصنيع السريع
يُستخدم القطع بالليزر في صناعة النماذج الأولية والتصنيع السريع لإنتاج النماذج الأولية بسرعة، وتشغيل الإنتاج الصغير، وتخصيص الأجزاء.
إن سرعتها ودقتها وقدرتها على التعامل مع مختلف المواد تجعلها تقنية مثالية للنماذج الأولية السريعة وعمليات التصميم التكرارية.
تطبيقات الحرف اليدوية والهوايات
يحظى القطع بالليزر بشعبية كبيرة بين الهواة والفنانين وعشاق الحرف اليدوية.
ويمكنه قص المواد ونقشها بدقة، مثل الخشب والورق والأكريليك والجلد، لإنشاء تصاميم معقدة ومجوهرات وحلي وهدايا شخصية.
V. الأسئلة الشائعة
ما هي المواد التي لا يمكن استخدامها بماكينة القطع بالليزر?
كلوريد البوليفينيل المتعدد الفينيل (PVC): عندما تقوم ماكينة القطع بالليزر بقطع الـ PVC، سوف تنبعث منها غازات سامة ومسببة للتآكل، مثل الكلور، مما يضر بالمشغل والجهاز.
بولي كربونات: على الرغم من أنه يمكن استخدام ألواح البولي كربونات الرقيقة في القطع والنقش بآلة القطع بالليزر، إلا أن الألواح السميكة قد تنتج عنها تأثيرات أسوأ. حيث أن مقاومة المادة للحرارة يمكن أن تتسبب في ذوبانها وانبعاث أبخرة سامة.
ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين): يمكن استخدام ABS للقطع بالليزر، ولكن التأثيرات قد لا تكون مرضية وستنتج عنها رائحة كريهة. لا يُنصح باستخدامه للقطع بالليزر.
المعادن ذات الأسطح العاكسة: قد تؤدي الأسطح العاكسة العالية (مثل الألومنيوم أو النحاس العاكس) إلى صعوبة القطع بالليزر لأن الليزر قد ينعكس على الماكينة مما يؤدي إلى إتلاف المكونات البصرية أو الأجزاء الأخرى.
الألياف الزجاجية: يمكن أن ينتج عن قطع الألياف الزجاجية باستخدام قاطع الليزر أبخرة سامة وقد يتسبب أيضًا في تلف الماكينة بسبب الطبيعة الكاشطة للألياف الزجاجية.
الرغوة: بعض الرغاوي، خاصة تلك التي تحتوي على الكلور، يمكن أن تطلق غازات سامة عند القطع بالليزر. وبالإضافة إلى ذلك، قد تتسبب المواد الرغوية في نشوب حريق أو ذوبانها، مما ينتج عنه آثار قطع غير مرضية.
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE): سوف يكون أداء البولي إيثيلين عالي الكثافة ضعيفًا عند القطع بالليزر لأنه من السهل ذوبانه واحتراقه، مما يترك حوافًا فوضوية.
ليكسان: على الرغم من أن الليكسان عبارة عن بولي كربونات، إلا أنه لا يوصى باستخدامه للقطع بالليزر بسبب تأثيرات القطع السيئة والغازات السامة المنبعثة.
مطاط يحتوي على الكلور: مثل PVC، فإن قطع المطاط الذي يحتوي على الكلور يمكن أن ينتج عنه أبخرة سامة تسبب خطرًا على المشغل والماكينة.
المواد التي تحتوي على دعامة لاصقة: قد يؤدي تقطيع المواد التي تحتوي على دعامة لاصقة إلى ذوبان المادة اللاصقة والتصاقها بمكونات ماكينة القطع بالليزر، مما يؤدي إلى تلف الماكينة.
ما هو الخطر الأساسي لماكينة القطع بالليزر?
تلف العين: يمكن أن يؤدي التعرض المباشر أو المنعكس لشعاع الليزر عالي الكثافة المركّز من قاطع الليزر إلى تلف شديد في العين. من الضروري توفير الحماية المناسبة للعين (نظارات الليزر) والحفاظ على مسافة آمنة من الآلات لمنع إصابات العين.
الحروق وتلف الجلد: إذا لامس شعاع الليزر الجلد مباشرة، فقد يحرق الجلد ويؤذيه. من الضروري تجنب التعرض لأشعة الليزر عند تشغيل الجهاز والالتزام ببرنامج السلامة.
خطر الحريق: قد تتسبب درجة الحرارة المرتفعة الناتجة عن عملية القطع بالليزر في اشتعال النيران في المواد القابلة للاحتراق، وخاصة الخشب والرغوة. يمكن أن تساعد التهوية المناسبة، واستخدام المواد المقاومة للحريق، ومراقبة الماكينة في عملية التشغيل في تخفيف هذا الخطر.
الأبخرة والغازات السامة: عند استخدام ماكينة القطع لقطع أو نقش بعض المواد (مثل PVC والألياف الزجاجية)، قد تطلق أبخرة وغازات سامة. يمكن أن تساعد التهوية الكافية والاستخدام السليم لأنظمة تنقية الهواء في التحكم في هذه الأبخرة وإزالتها، مما يضمن بيئة عمل آمنة.
خطر كهربائي: تحتاج ماكينة القطع بالليزر إلى كهرباء كافية للعمل، وبالتالي تبقى المخاطر الكهربائية المحتملة، مثل الصدمة الكهربائية أو تلف ماكينة القطع بسبب ارتفاع الطاقة. يمكن أن يؤدي التأريض السليم وتجنب مناطق العمل الرطبة والالتزام بإرشادات السلامة الكهربائية إلى تقليل هذه المخاطر.
الخطر الميكانيكي: تحتوي ماكينة القطع بالليزر على مكونات متحركة. إذا كان الجهاز يشبك الإصبع وأجزاء الجسم الأخرى، فقد يتسبب ذلك في حوادث السلامة. التقيد ببروتوكولات السلامة والتأكد من وجود حراس وأجهزة تعشيق السلامة سيكون مفيدًا لتقليل المخاطر الناجمة عن الميكانيكية إلى أقصى حد.
لتقليل هذه المخاطر، من الضروري الالتزام بإرشادات السلامة الخاصة بالشركة المصنعة، وقبول التدريب المناسب على تشغيل الماكينة والحفاظ على بيئة عمل آمنة وخاضعة للرقابة.
كما أنه من الضروري صيانة آلة القطع بالليزر وأجزائها لتقليل المخاطر المحتملة.
كيف أختار ماكينة القطع بالليزر المناسبة لاحتياجاتي؟
يجب مراعاة العديد من العوامل عند اختيار ماكينة القطع بالليزر المناسبة.
على سبيل المثال، المواد المراد قطعها. سُمك المواد وحجمها، وتقييد الميزانية وكذلك دقة القطع المطلوبة.
يجب عليك تقييم طرازات الماكينات المختلفة، ومخرجات الطاقة، ووظائف البرامج لتحديد الماكينة التي تناسب احتياجات العملية الخاصة بك.
سادسًا. الخاتمة
تعتمد آلة القطع بالليزر على ليزر عالي الطاقة للقطع بدقة وكفاءة في العديد من المجالات.
أصبحت تقنيات القطع المختلفة، مثل اللهب والانصهار، لا غنى عنها بشكل متزايد في التصنيع والتصنيع الحديث.
توفر ماكينات القطع بالليزر من شركة ADH دقة وكفاءة لا مثيل لها في تشغيل المعادن وتصنيع الصفائح المعدنية والتطبيقات الهندسية الميكانيكية المختلفة.
تصرف الآن وحوّل عملية الإنتاج لديك اليوم!
يمكنك تصفح منتجاتنا لاختيار الماكينة المناسبة أو استشر مبيعاتنا لمعرفة المعلومات التفصيلية
