برش لیزر

برش لیزری :

معرفی برش لیزری

برش لیزری فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده می‌شود؛ و نوعاً از این فناوری در زمینه صنعت استفاده می‌شود. برش لیزری توسط استعمال اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند انجام می‌شود. قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود و توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود؛ و سر انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی ایجاد می‌شود. لیزر صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … کاربرد دارد.

تاریخچه

درسال ۱۹۶۵ اولین دستگاه لیزری برای ایجاد سوراخ در قالب‌های الماس استفاده شده‌است. اینن دستگاه لیزرتوسط مرکز تحقیقات Western Electric Engineering ساخته شد. در سال۱۹۶۷ بریتانیا در ساخت دستگاه برش لیزری به کمک جت اکسیژن برای برش فلزات پیش‌گام شد. در اوایل سال۱۹۷۰ این تکنولوژی در کاربردهای هوافضا برای برش تیتانیم به‌کار گرفته شد. در همان موقع لیزرهای CO2 برای برش غیر فلزات مانند:پارچه و … به‌کار گرفته شد؛ چراکه در آن زمان لیزر CO2 به اندازه کافی برای غلبه بر هدایت حرارتی فلزات قدرت‌مند نبود.

انواع لیزر های مورد استفاده:

لیزرها انواع مختلفی مانند لیزر گازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیواکتیو، لیزر جامد، لیزر فیبری و … دارند، اما در صنعت از دو نوع لیزرهای گازی و جامد استفاده می‌شود. لیزرهای پرکاربرد استفاده شده در دستگاه‌های برش لیزر صنعتی عبارتند از:

۱- لیزر CO2 که برای برش، حکاکی و تضعیف ماده مناسب است.

۲- لیزرهای نئودیمیم(Nd) و لیزرهای نئودیمیم-ایتریم-آلومینیوم-گارنت(Nd-YAG) می‌باشند

این دو لیزر سبک و روشی یکسان دارند و تفاوت آن‌ها در کاربردشان می‌باشد. لیزر Nd برای تضعیف ماده و در مواقعی که قدرت زیاد و تکرار پذیری بالا مدنظر است به کار می‌رود. لیزر Nd-YAG برای تضعیف ماده و حکاکی روی قطعه و در مواقعی که قدرت بسیار زیاد مورد نیاز است، استفاده می‌شود.

هرسه نوع لیزر یاد شده را می‌توان برای جوشکاری نیز استفاده کرد.

لیزر CO2 برای برش‌کاری صنعتی بسیاری از مواد از جمله فولاد، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، تیتانیم، کاغذ، موم، پلاستیک، چوب و پاچه استفاده می‌شود. لیزر YAG در درجهٔ اول برای برش و حکاکی فلزات و سرامیک‌ها استفاده می‌شود.

ژنراتور دستگاه لیزر و اپتیک خارجی (لنز فوکوس‌کننده) نیاز به خنک کاری دارند. بسته به اندازه و پیکربندی دستگاه لیزر، گرمای اضافی ممکن است مستقیماً یا توسط یک خنک‌کننده به هوا منتقل شود. معمولاً از آب به عنوان خنک‌کننده استفاده می‌شود که توسط سیستم خنک‌کننده به گردش در می‌آید.

دستگاه لیزر

تقریبا اکثر فلزات را می‌توان با استفاده از لیزر برش انجام داد. اما فلزاتی مانند فولاد، آهن، استیل ضدآب و آلومینیوم بیشترین کاربرد را در برش با لیزر دارند. لیزر با ایجاد گرما و حرارت بالا بر روی فلزات، آن ها را تحت تاثیر قرار داده و باعث ایجاد اشکال ظریف و بی نظیر بر روی ورقه ‌های فلزی می‌شود.

اشعه ای ازکه از دستگاه لیزر ساطع می‌سازد از قوتون تشکیل شده است که توسط برخی مواد مانند آلومینیوم و آلیاژ مس منعکس می‌شود. این مواد که در دستگاه لیزر به کار برده شده‌اند، رسانای گرمای خوبی بوده و گرما را در سطح خود پخش نمی‌کنند. همین امرو موجب شده تا لیزر به خوبی در نقطه مورد نظر انعکاس پیدا کرده و برش فلز را ممکن سازد.

منبع : پارتاک لیزر