دستگاه برش لیزری چگونه کار می کند؟

لیزر یک پرتو نور بسیار متمرکز در یک طول موج است. در هر طول موج نور، مواد مختلف آن نور را به مقدار متفاوت جذب، بازتاب و ارسال می کنند.

پرتو لیزر ستونی از نور با شدت بسیار بالا، یک طول موج یا یک رنگ است. در مورد یک معمولی CO2 لیزر، این طول موج در قسمت مادون قرمز طیف نور است، بنابراین برای چشم انسان نامرئی است. قطر پرتو تنها حدود 3/4 اینچ است که از تشدیدگر لیزری که پرتو را ایجاد می کند از طریق مسیر پرتو لیزر برش حرکت می کند. ممکن است قبل از اینکه در نهایت روی صفحه متمرکز شود، توسط تعدادی آینه یا "خم کننده پرتو" در جهات مختلف منعکس شود. پرتو لیزر متمرکز درست قبل از برخورد به صفحه از سوراخ نازل عبور می کند. همچنین یک گاز فشرده مانند اکسیژن یا نیتروژن از طریق آن سوراخ نازل جریان دارد.

چگالی توان بالا باعث گرم شدن سریع، ذوب شدن و تبخیر جزئی یا کامل مواد می شود. هنگام برش فولاد ملایم، گرمای پرتو لیزر برای شروع فرآیند سوزاندن معمولی "سوخت اکسیژن" کافی است و گاز برش لیزری اکسیژن خالص خواهد بود، درست مانند یک مشعل سوخت اکسی. هنگام برش فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم، پرتو لیزر به سادگی مواد را ذوب می کند و نیتروژن با فشار بالا برای دمیدن فلز مذاب از پوسته استفاده می شود.

در یک دستگاه لیزر برشسر برش لیزری به شکل قسمت مورد نظر روی صفحه فلزی حرکت داده می شود و به این ترتیب قسمت از صفحه خارج می شود. یک سیستم کنترل خازنی h8 فاصله بسیار دقیقی را بین انتهای نازل و صفحه ای که در حال برش است حفظ می کند. این فاصله مهم است، زیرا تعیین می کند که نقطه کانونی نسبت به سطح صفحه کجا باشد. کیفیت برش را می توان با بالا بردن یا پایین آوردن نقطه کانونی از بالای سطح صفحه، روی سطح یا درست زیر سطح تحت تأثیر قرار داد.

دستگاه برش لیزری با تمرکز پرتو نور لیزر بر روی یک قطعه ماده کار می کند. نور لیزر به قدری پرقدرت است که وقتی فوکوس می‌شود، دمای مواد برش را به اندازه‌ای بالا می‌برد که در ناحیه کوچکی که پرتو متمرکز است، مواد را ذوب یا تبخیر کند. اغلب، یک گاز کمکی برای کمک به فشار دادن مواد مذاب از ناحیه برش استفاده می شود. این به ویژه برای برش فلزات یا ورق های ضخیم از مواد مانند تخته سه لا صادق است.

برای برش اشکال، سر لیزر حرکت می‌کند و از نوعی دروازه استفاده می‌کند تا پرتو را روی مواد جدید قرار دهد، که باعث می‌شود به جای سوراخ کوچک، یک خط بریده شود. انواع سیستم های حرکتی شامل قفسه و پینیون، بال اسکرو و موتورهای خطی است. موتورهای خطی گران ترین هستند، اما سریع ترین و دقیق ترین هستند. رک و پینیون‌ها تقریباً سرعت و دقت یکسانی را ارائه می‌دهند، اما قیمت پایین‌تری دارند. برخی از لیزرهای کوچک سرگرم کننده نیز ممکن است از تسمه تایم و موتورهای پله ای برای حرکت دادن سر لیزر خود استفاده کنند. در همه موارد، یک سیستم با بازخورد سرویس‌ها و رمزگذار به دقت بسیار می‌افزاید سیستم برش لیزریمانند یک قاب سفت و سخت، جدا شده از ارتعاش.

برای عملیات برش لیزری، انتخاب طول موجی که جذب بالایی در ماده‌ای که قصد برش آن را دارید، داشته باشد، بسیار مهم است.

همانطور که انرژی لیزر به سطح ماده هدایت می شود، ماده انرژی زیادی جذب می کند که به سرعت از دمای ذوب خود و تا دمای تخریب خود گرم می شود.

در دمای تخریب، مواد شکسته و متلاشی می شوند. غالباً هنگام وقوع این اتفاق دود یا دود آزاد می شود.

لبه برش ممکن است تا سطح پایین تری گرم شود و در واقع ذوب و اصلاح شود. این در واقع می تواند به عنوان نوعی مکانیسم آب بندی استفاده شود که برای مواد فیبری مفید است، به عنوان مثال، برای جلوگیری از رزوه کشی.

هنگام کار با دستگاه برش لیزری، زاویه دادن به لیزر می‌تواند ایده خوبی باشد تا دود حاصل از فرآیند برش به صورت دوده روی اپتیک لیزر جمع نشود. علاوه بر این، هنگام برش (یا جوشکاری) سطوح بسیار بازتابنده، جلوگیری از بازتاب پرتو لیزر از سطح و بازگشت آن به اپتیک لیزر، که می‌تواند به آنها آسیب برساند، بسیار مهم است.