برش لیزری یک روش برش حرارتی خودکار برای پردازش فلز، چوب، ام دی اف، تخته سه لا، اکریلیک، پلاستیک، پارچه، چرم و کاغذ است. پرتو لیزر توسط منبع لیزر (رزوناتور) ایجاد می شود که توسط یک فیبر حمل و نقل یا آینه ها در سر برش هدایت می شود، جایی که عدسی آن را با قدرت بسیار بالا روی قطر بسیار کوچک متمرکز می کند. این پرتو لیزر متمرکز با سطح زیرلایه برخورد می کند و آن را ذوب می کند تا برش انجام شود. 2 نوع منبع لیزر وجود دارد: لیزر فیبر و CO2 لیزر برش لیزری بسیار متنوع است. علاوه بر مواد مسطح، لوله ها و پروفیل ها را نیز می توان با سیستم های برش لیزری برش داد.
دستگاه برش لیزری فیبر
لیزر فیبر یک لیزر حالت جامد با یک فیبر نوری به عنوان محیط افزایش لیزر است که از یک محیط افزایش، یک منبع پمپ و یک حفره تشدید تشکیل شده است. لیزرهای فیبر از الیاف فعال آغشته به عناصر خاکی کمیاب در هسته به عنوان محیط افزایش استفاده می کنند. یک لیزر نیمه هادی به عنوان منبع پمپ استفاده می شود. حفره تشدید به طور کلی از آینه ها، وجه های انتهایی فیبر، آینه های حلقه فیبر یا توری های فیبر تشکیل شده است.
با توجه به ویژگی های حوزه زمانی لیزرهای فیبر، آنها را می توان به لیزرهای فیبر پیوسته و پالسی تقسیم کرد. با توجه به ساختار تشدید کننده، می توان آن را به لیزرهای فیبر حفره خطی، بازخورد توزیع شده و لیزرهای حفره حلقه تقسیم کرد. با توجه به تفاوت فیبر گین و روش پمپاژ، می توان آن را به لیزرهای فیبر روکش تکی (پمپ هسته ای) و روکش دوگانه (پمپاژ روکشی) تقسیم کرد.
CO2 دستگاه برش لیزری
A CO2 لیزر (لیزر دیاکسید کربن) یک لیزر گازی است که از مخلوطی از گازها بهعنوان واسطه به دست آوردن استفاده میکند، از جمله دی اکسید کربن، هلیوم، نیتروژن و احتمالاً مقداری هیدروژن، بخار آب و زنون. لیزر به صورت الکتریکی توسط تخلیه گاز پمپاژ می شود که می تواند با جریان DC، جریان AC یا در محدوده RF استفاده شود. مولکول نیتروژن توسط جریان تخلیه تحریک می شود و به حالتی فراپایدار می رسد و پس از برخورد به آن انرژی را به آن منتقل می کند. CO2 مولکول هلیوم می تواند تعداد ذرات کم انرژی را کاهش دهد و گرمای تولید شده را حذف کند.
CO2 لیزرها معمولاً پرتویی را در طول موج 10.6 میکرومتر تابش می کنند، اما خطوط تابشی دیگری در دوره 9-11 میکرومتر (به ویژه 9.6 میکرومتر) وجود دارد.
متوسط
CO2 لیزرها از گاز به عنوان واسطه برای تولید پرتو لیزر استفاده می کنند و پرتو را از طریق آینه ها منتقل می کنند. لیزرهای فیبر از طریق دیودها و کابلهای فیبر نوری تحویل داده میشوند، دیودهای متعددی برای تولید پرتو لیزر پمپ میشوند و سپس به جای انتقال پرتو از طریق آینهها، از طریق کابلهای فیبر نوری به سر برش لیزر منتقل میشوند.
طول موج
CO2 لیزر نوعی پرتو لیزر گازی با طول موج 10.6 میکرومتر از مولکولهای دی اکسید کربن است، در حالی که لیزر فیبر نوعی لیزر حالت جامد با طول موج 1.08 میکرومتر است که با قرار دادن کریستالی از ترکیب Yb (ایتربیوم) بهعنوان یک محیط در یک فیبر نوری لیزری بهدست میآید. با توجه به ویژگی های فیزیکی متفاوت 2 نوع لیزر، فرآیندهای برش نیز متفاوت است.
راندمان تبدیل فوتوالکتریک
دستگاه برش لیزر فیبر یک ماژول دیجیتال کامل حالت جامد و یک طرح لیزر تک فیبر را اتخاذ می کند. راندمان تبدیل فوتوالکتریک بالاتر از آن است CO2 برش لیزری میزان بهره برداری واقعی از هر منبع تغذیه CO2 برش لیزری حدود 8٪ ~ است10%. نرخ کل استفاده حدود 25٪ ~ است30%و کل انرژی مصرفی سیستم برش لیزر فیبر 3 تا 5 برابر کمتر از آن است CO2 سیستم برش لیزری که بیش از 86 درصد افزایش یافته است.
هزینه سرمایه گذاری
هزینه اصلی خرید دستگاه برش لیزر به برند و قدرت ژنراتور لیزر و همچنین قطعات نوری هسته بستگی دارد. الف CO2 قیمت برش لیزری از 2,600 دلار آمریکا در جهان است و قیمت برش لیزری فیبر کم مصرف از 16,800 دلار آمریکا شروع می شود، در حالی که برخی از لیزرهای پرقدرت تا 160,000 دلار آمریکا قیمت دارند.
هزینه تعمیر و نگهداری
به دلیل خلوص CO2 گاز، حفره آلوده خواهد شد و نیاز به تمیز کردن منظم دارد. آینه ها نیاز به نگهداری و تراز دارند، بنابراین تعمیر و نگهداری معمول بیشتر درگیر است. اما دستگاه برش لیزر فیبر بدون نیاز به تعمیر و نگهداری است و قادر به محیط های کاری سخت با تحمل بالا در برابر گرد و غبار، لرزش، ضربه، رطوبت و دما است.
اپلیکیشنها
مواد مختلفی که قرار است برش داده شوند نرخ جذب نور متفاوتی برای طول موج های لیزر مختلف دارند. مواد غیر فلزی (مانند چوب، پارچه، پلاستیک، اکریلیک، کاغذ، چرم) دارای نرخ جذب پایینی برای لیزرهای فیبر هستند، در حالی که CO2 لیزرها نرخ جذب بالایی برای مواد فلزی یا غیرفلزی دارند. لیزر فیبر فقط برای برش مواد فلزی مناسب است، در حالی که CO2 لیزر می تواند هم مواد فلزی و هم مواد غیرفلزی را برش دهد.
