شرح استخدامات ماكينة القطع بالليزر

اتصل بنا
لدينا أكثر من 20 عامًا في تصنيع مكابح الضغط الهيدروليكية وماكينة القص وماكينة القطع بالليزر الليفي. احصل على عرض أسعار فوري لمشاريع تصنيع الصفائح المعدنية الآن!
احصل على عرض أسعار مجاني
تاريخ النشر: أبريل 11, 2024

I. مقدمة

يمكن استخدام ماكينات القطع بالليزر في كل قطاع صناعي تقريبًا، مثل تصنيع المركبات، والطيران والفضاء، والإلكترونيات والأجهزة المنزلية، وتصنيع أدوات المطبخ، ومعدات اللياقة البدنية، والإعلان، ومعالجة المعادن.

يمكنها التعامل مع مختلف المواد المعدنية وغير المعدنية من خلال قدرتها الكبيرة على التكيف.

مع وجود حواف في العديد من الجوانب، أصبحت ماكينات القطع بالليزر جزءًا لا يتجزأ من الصناعة، حيث تعمل كمعدات متطورة يتنافس العديد من المنافسين على تبنيها.

مع تطور التكنولوجيا، سينمو مستقبل تطبيق الآلات على نطاق أوسع. فهي تلعب دورًا أساسيًا في تعزيز التحول والارتقاء بالصناعة التحويلية. من المفيد استكشاف الاستخدام المتنوع لماكينات القطع بالليزر.

II. فهم ماكينات القطع بالليزر

شرح المبادئ الأساسية

آلة القطع بالليزر هي نوع من الآلات التي تقطع المواد المختلفة باستخدام الطاقة الحرارية لأشعة الليزر. وتتمثل عمليات تشغيلها في أن أشعة الليزر، أولاً، التي تولدها آلة القطع بالليزر يتم تركيزها كنقطة ضوئية على سطح قطعة العمل بواسطة نظام بصري.

بعد ذلك، وبسبب كثافة الطاقة العالية، سيتم تسخين المناطق المشععة بأشعة الليزر بسرعة كبيرة بحيث تتبخر أو تنصهر.

يقوم شعاع الليزر المتحرك باستمرار بمساعدة الغازات المساعدة بربط البقع الضوئية في شق ضيق لتحقيق القطع.

بشكل عام, ماكينات القطع بالليزر تتضمن ماكينات القطع بالليزر CO2 وماكينات القطع بالليزر YAG وماكينات القطع بالليزر الليفي. دعنا نشاهد فيديو معًا لنرى كيف تعمل.

مكونات ماكينة القطع بالليزر

تشتمل ماكينة القطع بالليزر على ليزر، ونظام بصري، ورأس قطع، ومنضدة عمل، ونظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب، ومعدات مساعدة، ونظام كمبيوتر.

الليزر:

كمكون أساسي، يمكن لليزر توليد أشعة ليزر ذات كثافة طاقة عالية. وتشمل عادةً قواطع ليزر غاز ثاني أكسيد الكربون وقواطع ليزر الألياف.

نظام بصري:

كمكون رئيسي لماكينة القطع بالليزر، يؤثر النظام البصري بشكل مباشر على دقة المعالجة وجودة القطع. ولذلك، فإن أداءه مهم.

وتتمثل وظائفه الرئيسية في إعادة تشكيل أشعة الليزر الأصلية الناتجة عن أشعة الليزر وموازاتها وتركيزها بحيث يتم تشكيل بقعة ضوئية ذات كثافة طاقة عالية على سطح قطعة العمل لتحقيق معالجة دقيقة.

يحتوي على 5 مكونات رئيسية: عاكس، وعدسة تركيز بؤري، وموازٍ، وعدسات واقية، ومُشكِّل شعاع، وآلية ضبط المسار البصري.

العاكس

يمكنه تغيير اتجاه نقل شعاع الليزر، مما يؤدي إلى توجيهه إلى رأس القطع.

عدسات التركيز البؤري:

توضع عدسات التركيز البؤري في رأس القطع وتُستخدم لتركيز شعاع الليزر المتوازي في بقع ضوئية صغيرة. تؤثر الأطوال البؤرية للعدسات على حجم البقعة وبالتالي على دقة القطع.

المصادم:

يضبط جهاز الموازاة موازاة شعاع الليزر، مما يقلل من زاوية تباعد الشعاع لجعله أقرب ما يكون إلى الضوء المتوازي قدر الإمكان.

عادةً ما تستخدم الموازِنات عادةً عدسات مقعرة جنبًا إلى جنب مع عدسات التركيز لتقليل حجم بقعة الضوء المركزة بشكل فعال.

العدسات الواقية:

تقع العدسات الواقية في الجزء السفلي من رأس القطع، وتمنع العدسات الواقية التلوث مثل البقع والغبار المتولد أثناء القطع من تلويث عدسات التركيز.

مُشكِّل الشعاع:

تحتاج الماكينات ذات الدقة العالية إلى إعادة تشكيلها قبل التركيز لجعل شدة الضوء تتوزع بشكل متساوٍ.

آلية ضبط المسار البصري: تُستخدم لتحقيق الضبط والمعايرة الدقيقة للمسار البصري لضمان ثبات موضع تركيز شعاع الليزر.

رأس القطع : رأس القطع :

رأس القطع

يتكون رأس القطع بشكل أساسي من فوهة وعدسة تركيز ونظام تتبع. وهو يركز شعاع الليزر على سطح شعاع الليزر ويدخل الغازات المساعدة.

نظام CNC:

يمكنه التحكم في معلمات العملية، مثل مسار الحركة والسرعة وقوة الليزر.

منضدة العمل :

تعمل كسرير لتثبيت قطعة العمل ولها محاور X وY وZ لتكوين الهيكل المتحرك.

المعدات المساعدة:

مثل المبردات وضواغط الهواء وأنظمة العادم. وهي توفر وظائف مساعدة مثل التبريد، وإمدادات الغاز، وعادم الدخان لمعالجة القطع.

المواد المتوافقة مع القطع بالليزر

يمكن تقسيم المواد التي تتوافق مع القطع بالليزر إلى نوعين - المعادن وغير المعادن.

تشمل المعادن الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني والألومنيوم والتيتانيوم والنحاس والذهب. ويُعد الفولاذ المقاوم للصدأ من أكثر المعادن المستخدمة في القطع بالليزر شيوعاً، حيث ينتج عنه قطع عالي الجودة.

تشمل المواد غير المعدنية الأكريليك والخشب والجلد والزجاج والورق والورق والكرتون والأقمشة. يُعد الأكريليك أحد أكثر المواد غير المعدنية شيوعًا للقطع ويستخدم على نطاق واسع في صناعة الإعلانات والتزيين.

بالإضافة إلى ذلك، تسمح ماكينات القطع بالليزر بقطع الخشب بدقة عالية لصناعة المشغولات اليدوية والنماذج.

ومع ذلك، فإن بعض المواد لا تتوافق أيضًا مع القطع بالليزر لأنها تنبعث منها غازات سامة تتلف المعدات.

على سبيل المثال، PVC، وهو نوع من البلاستيك يحتوي على الهالوجينات، يولد غازات سامة أثناء معالجته.

كما أن مواد البولي كربونات والألياف الزجاجية وألياف الكربون والمرايا غير متوافقة مع القطع بالليزر. قد تؤدي عملية القطع الخاصة بهم إلى تلف الماكينة.

ثالثًا. التطبيقات الصناعية لآلات القطع بالليزر

صناعة السيارات

قطع ونقش أجزاء السيارة

تسمح ماكينات القطع بالليزر بالقطع والنقش الدقيق والعالي الجودة لقطع غيار السيارات، بما في ذلك الأجزاء الداخلية والألواح الخارجية للهيكل. تتميز ماكينات القطع بالليزر بالعديد من المزايا عن طرق المعالجة التقليدية.

إنها قادرة على القطع بدقة عالية مع حواف ناعمة وبدون نتوءات، مما يقلل من العمليات اللاحقة.

تم تصميم أجهزة الليزر لمعالجة الدفعات الكبيرة مع معالجة عالية السرعة وإنتاجية عالية. أثبتت القدرة على معالجة مختلف المواد تعدد استخداماتها. يتجنب القطع بدون تلامس تشوه المواد ويحافظ على ثبات أحجام الأجزاء.

المساعدة في اللحام والمعالجة الحرارية لقطع غيار السيارات

بالإضافة إلى القطع المباشر لقطع غيار السيارات، يمكن أن يساعد في اللحام والمعالجة الحرارية.

أولاً، يمكن للآلة التحضير للقطع قبل اللحام، مما يحسن كفاءة اللحام وجودته. ثانيًا، تقطع ألواح الفولاذ عالية القوة أثناء عملية التشكيل الحراري لإكمال تشكيل الأجزاء بأوضاع.

ثالثًا، يمكن لآلة القطع بالليزر إجراء معالجة حرارية موضعية على سطح الأجزاء لتحسين مقاومتها للتآكل والتآكل.

أمثلة

يعتمد العديد من منتجي السيارات المشهورين آلات القطع بالليزر أثناء الإنتاج. سأعطيك أمثلة على النحو التالي::

جنرال موتورز: تستخدم ماكينة القطع بالليزر لمعالجة أجزاء الجسم والأجزاء الداخلية

تويوتا: تُستخدم قواطع الليزر على نطاق واسع في خطوط الإنتاج لتحسين الإنتاجية وجودة المنتج.

تيسلا: يتم تصنيع صندوق البطارية ومكونات هيكل المركبات الإلكترونية بواسطة قواطع الليزر.

وباعتبارها معدات معالجة لا غنى عنها في تصنيع السيارات، يتم اعتماد آلات القطع بالليزر في مجال أوسع وأعمق، مما يدعم خفة وزن السيارات وتخصيصها وذكاءها.

صناعة الطيران والفضاء

القطع الدقيق للمواد خفيفة الوزن

تُستخدم المواد الخفيفة مثل الألومنيوم والتيتانيوم على نطاق واسع في صناعة الطيران بفضل نسبة القوة والوزن المثالية التي تتمتع بها.

بفضل الجودة العالية الدقة والكفاءة العالية، أصبحت ماكينات القطع بالليزر خيارًا حكيمًا للمعالجة.

بالإضافة إلى ذلك، فهي تتيح دقة القطع على المستوى الدقيق، والمناطق الصغيرة المتأثرة بالحرارة، والحد الأدنى من التشوه الحراري للمواد بحيث يتم ضمان دقة وجودة المكونات.

ومع ذلك، لا يزال قطع هذه المواد يمثل تحديًا. على سبيل المثال، ينشط التيتانيوم استجابةً للأكسجين في درجات الحرارة العالية لتوليد طبقة أكسيد هشة، لذلك هناك حاجة إلى غازات خاملة لتجنب الأكسدة.

تصنيع مكونات وأجزاء الطائرات المعقدة

تستفيد ماكينات القطع بالليزر من نقاط قوتها في تصنيع مكونات الطائرات المعقدة.

فمن ناحية، يسمح القطع بالليزر بالمعالجة المباشرة استنادًا إلى نماذج التصميم بمساعدة الحاسوب دون الحاجة إلى استخدام أوضاع معقدة، مما يقلل بشكل كبير من الدورة من تصميم المنتج إلى الإنتاج.

ومن ناحية أخرى، تتيح مرونتها معالجة جميع أنواع المكونات المعقدة، بما في ذلك شفرات توربينات محركات الطائرات.

ومع ذلك، بالنسبة لبعض المواد الخاصة والهياكل المعقدة، تظل قواطع الليزر ضعيفة من حيث الدقة والكفاءة. ولذلك، فإن الابتكار التكنولوجي والتحديثات الحرفية هي حلول ذكية.

أمثلة على ذلك:

بوينج: تُستخدم الماكينات لمعالجة الأجزاء الكبيرة مثل جلد الطائرة والأجنحة.

إيرباص:: تُستخدم تقنية القطع بالليزر على نطاق واسع في تصنيع الطائرات الجديدة، مثل A350، لتحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.

لوكهيد مارتن:: تستخدم الماكينة لتصنيع المكونات ذات الهياكل المعقدة للطائرات المقاتلة F-35، مثل جلد الطائرة وإطارات التقسيم.

بشكل عام، أدت ماكينات القطع بالليزر أدوارها في صناعة الطيران بأدائها المثالي في الدقة والكفاءة.

ومع ذلك، لا تزال التحديات قائمة. وفي المستقبل، مع تطور وتحديث التكنولوجيا ذات الصلة، ستزداد أهمية قواطع الليزر في المستقبل.

صناعة الإلكترونيات

قطع المكونات الدقيقة ومعالجتها

تفرض صناعة الإلكترونيات متطلبات عالية لدقة المكونات وجودتها. ولذلك، تُعد قواطع الليزر خيارًا مرغوبًا لمعالجة المكونات بفضل دقتها العالية وخصائصها الفعالة.

تسمح القواطع بالليزر بالقطع الدقيق على المستوى الدقيق، والمناطق الصغيرة المتأثرة بالحرارة، وتقليل تشوه المواد وضمان دقة المكونات وجودتها.

هذه الصفات ضرورية لتصنيع الأجزاء الإلكترونية الدقيقة، مثل لوحات الدوائر المتكاملة وأجهزة الاستشعار الدقيقة.

النماذج الأولية السريعة للوحات الدارات الكهربائية

أثناء البحث والتطوير في مجال المنتجات الإلكترونية، تُعد النماذج الأولية السريعة العنصر الأساسي الذي يسرع من إطلاق المنتج. يقوم الليزر بمعالجة قطع العمل مباشرةً استنادًا إلى الملفات المصممة بالتصميم بمساعدة الحاسوب دون استخدام أوضاع معقدة، مما يقلص الفترة من التصميم إلى الإنتاج بشكل مثير للإعجاب.

بالإضافة إلى ذلك، فإن مرونتها تزود الماكينة بالقدرة على التعامل مع ترقية تصميم لوحة الدارات الكهربائية، مما يدعم بشكل كبير الترقية والتطوير السريع للمنتجات الإلكترونية.

وبشكل عام، لا يمكن لآلات القطع بالليزر المطبقة في صناعة الإلكترونيات تحسين دقة وكفاءة معالجة المكونات فحسب، بل يمكنها أيضًا تسريع عملية النماذج الأولية السريعة التي تعزز تطوير المنتجات من أجل تعزيز أتمتة وذكاء خط الإنتاج.

ومع تطور تكنولوجيا الليزر وتحديث حرفتها، سيتم استخدام الآلة في الصناعة بشكل أعمق وأوسع نطاقاً.

قطع أغلفة الإلكترونيات الاستهلاكية تُستخدم ماكينات القطع بالليزر أيضًا في معالجة أغلفة المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحي، وخاصة قطع الأغلفة المعدنية. وهي تمتلك العديد من المزايا التي أود أن أشرحها لكم على النحو التالي:

يسمح القطع بالليزر بالقطع المعقد على سطح منحنٍ، مما يناسب معالجة الأصداف ذات الأشكال الخاصة. ويمكنه استنتاج العمليات اللاحقة بسبب الأداء المثالي في القطع بدون نتوءات.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للقطع بالليزر قطع الثقوب الوظيفية المختلفة في الغلاف مباشرة، مثل فتحات الهوائي، والعروات، وما إلى ذلك.

ومع ذلك، فإن غلاف الإلكترونيات الاستهلاكية عادةً ما يعتمد على مواد يصعب تصنيعها مثل سبائك الألومنيوم، مما يفرض متطلبات عالية على قواطع الليزر.

بشكل عام، تؤدي ماكينات القطع بالليزر دورها في صناعة الإلكترونيات، بما في ذلك تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، ومعالجة المكونات، وإنتاج مبيتات الإلكترونيات الاستهلاكية.

ما يستحق اهتمامنا هو أن المواد المختلفة التي ستتم معالجتها في مختلف الصناعات تطرح متطلبات وتحديات مختلفة، لذلك يجب تحسين تكنولوجيا القطع بالليزر التي تؤثر على جودة الماكينة بما يتماشى مع طلب السوق.

الصناعة الطبية

القطع الدقيق للأجهزة الطبية والغرسات الطبية

تلعب ماكينات القطع بالليزر أيضًا دورًا في الصناعة الطبية بفضل جودتها العالية الدقة وانخفاض تأثرها بالحرارة. وتتواجد حوافها في العديد من الجوانب.

ومن خلال السماح بدقة القطع على المستوى الدقيق، فإنه يلبي المتطلبات عالية الدقة للأجهزة الطبية والغرسات. على سبيل المثال، دعامات القلب وزراعات العظام.

وبفضل المناطق الصغيرة المتأثرة بالحرارة أثناء القطع، لا يتأثر التوافق الحيوي للمواد، مما يضمن أمان الزرعة.

يمكن لماكينات القطع بالليزر معالجة العديد من المواد الطبية، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك التيتانيوم، والسيراميك الحيوي، وما إلى ذلك.

ومع ذلك، فإن الأجهزة والغرسات الطبية تفرض متطلبات عالية للغاية على جودة القطع والاتساق. وبالتالي، يجب التحكم بصرامة في معلمات الماكينة للتحكم في جودة المنتج.

تصنيع الأدوات والأدوات الجراحية

تُستخدم قواطع الليزر أيضًا على نطاق واسع لتصنيع الأدوات والأدوات الجراحية، بما في ذلك المشارط والمقصات والكماشات.

يمكنها قطع الأشكال والتركيبات المعقدة في الأدوات الجراحية، مما يحسن من أدائها الوظيفي.

تضمن قواطع الليزر دقة الأبعاد والملاءمة للأدوات الجراحية بفضل دقة القطع العالية التي تتميز بها. بالإضافة إلى ذلك، فهي قادرة على إنتاج الأدوات الجراحية بكميات كبيرة.

ومع ذلك، تتسم الأدوات الجراحية بالصرامة فيما يتعلق بجودة قطع الأطراف، لذلك يجب تحسين تقنيات القطع لإجراء عمليات التلميع اللاحقة والمعالجات الأخرى.

أمثلة

مدترونيك: استخدام تقنية القطع بالليزر لإنتاج الغرسات مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب والدعامات الوعائية.

جونسون آند جونسون يستخدم الليزر لتصنيع الأدوات الجراحية وزراعة العظام.

بوسطن ساينتيفيك: تُستخدم قواطع الليزر لتصنيع صمامات القلب وقسطرة تصوير الأوعية الدموية وغيرها من العلاجات.

أثبتت الشركات المذكورة أعلاه أن آلات القطع بالليزر تلعب دورًا أساسيًا في تحسين جودة الأدوات الطبية والتكنولوجيا في مجال الرعاية الصحية.

مع تطور تكنولوجيا القطع بالليزر والطلب المتزايد على الرعاية الطبية، تقدم آلات القطع بالليزر مساهمات كبيرة لضمان جودة الأدوات الطبية وتسريع تطوير الصناعة الطبية.

IV. مستقبل آلات القطع بالليزر

ماكينة القطع بالليزر

التطورات التكنولوجية

بدأت مزايا أشعة الليزر فوق البنفسجية ذات الحالة الصلبة في الظهور تدريجياً.

ومن المرجح أن تتفوق أشعة الليزر فوق البنفسجية ذات الكفاءة العالية والجودة العالية لشعاع الليزر وطول العمر الافتراضي وانخفاض تكاليف الصيانة، على أشعة الليزر الإكسيمر التقليدية ليتم تطبيقها على نطاق واسع في صناعات OLED والمعالجة الدقيقة.

يتم تطبيق الآلات المتطورة مثل قواطع الليزر ذات الطاقة الكبيرة وآلات التشكيل المباشر بالليزر على نطاق واسع.

ومع التقدم في تكنولوجيا القطع بالليزر المحلية، سترتفع درجة توطين آلات المعالجة بالليزر المتطورة.

تعزيز الأتمتة والذكاء.

ستعمل تقنية القطع بالليزر المدمجة مع الروبوتات والتعرف البصري والذكاء الاصطناعي على تحسين الأتمتة والذكاء والإنتاجية.

ظهور تقنية جديدة للقطع بالليزر.

ويؤدي تطبيق قواطع الليزر الجديدة، مثل ليزر الفيمتو ثانية وليزر أشباه الموصلات، إلى توسيع نطاق تطبيقه ومجال معالجته.

اتجاهات السوق وتوقعات النمو

سوق أكبر

تشير التقديرات إلى أنه في عام 2023، بلغ إجمالي حجم سوق صناعة آلات القطع بالليزر في الصين حوالي 85 مليار يوان.

وتماشيًا مع تطور التكنولوجيا، ستستمر آلات القطع بالليزر في الحلول محل آلات المعالجة التقليدية، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل انتشارها.

توسيع مجالات التطبيق النهائي.

في مواجهة الطلبات المتزايدة في السوق، سيتم استخدام معدات القطع بالليزر على نطاق أوسع في مركبات الطاقة الجديدة والفضاء وتصنيع المعدات المتطورة وغيرها من المجالات.

تمتلك الآلات متوسطة ومنخفضة الطاقة إمكانات كبيرة.

يؤدي التقدم التكنولوجي وانخفاض التكاليف إلى زيادة الطلب على الآلات ذات الطاقة المتوسطة والمنخفضة المستخدمة في الشركات المحلية والمتوسطة والصغيرة، خاصة في البلدان المتقدمة مثل الولايات المتحدة وأوروبا.

زادت القدرة التنافسية للعلامات التجارية المحلية في السوق.

تتم ترقية المكونات الأساسية لآلات القطع بالليزر المحلية بحيث يتوقع أن توسع الماكينات المحلية حصتها في السوق العالمية مع ميزة فعالية التكلفة.

بشكل عام، تتطور تكنولوجيا القطع بالليزر بسرعة. وسواء كان الأمر يتعلق بالتقدم التكنولوجي أو بمتطلبات السوق، فإن الآلات تعد بمستقبل مزدهر.

V. الخاتمة

عرضت المقالة آلة القطع بالليزر من حيث تعريفها ومبادئ عملها وتطبيقاتها الصناعية واتجاهاتها المستقبلية، مما قد يساعدك على اكتساب فهم أعمق لآلات القطع بالليزر.

تتميز ماكينات القطع بالليزر ADH بالدقة والكفاءة العالية، والتي تعمل كمساعد رائع في التصنيع.

تسمح ماكيناتنا بمعالجة عالية الدقة، وشركتنا مصدّر منافس في جميع أنحاء العالم. يمكنك تصفح صفحات منتجاتنا للحصول على التفاصيل.

إنفوجرافيك

قم بتنزيل الإنفوجرافيك بدقة عالية

هل تبحث عن ماكينات؟

إذا كنت تبحث عن ماكينات تصنيع الصفائح المعدنية، فقد وصلت إلى المكان الصحيح!

عملاؤنا

تستخدم العلامات التجارية الكبرى التالية آلاتنا
اتصل بنا
ألست متأكدًا من الماكينة المناسبة لمنتجك من الصفائح المعدنية؟ دع فريق المبيعات المطلع لدينا يرشدك في اختيار الحل الأنسب لاحتياجاتك.
اسأل خبير
سياسة الخصوصيةالشروط
حقوق الطبع والنشر © 2024