لیزر پلاس

برش لیزر استیل
اول از همه یه سلام گرم به همه ی ویرگولی های عزیز.

امروز در این مقاله تصمیم گرفته ام که در مورد استیل و همچنین اینکه برش آن توسط سی ان سی لیزر چگونه است را برای شما توضیح دهم.

برش لیزر استیل
همانطور که میدانید استیل آلیاژی است که پایه آن از آهن می باشد. استیل کمتر از ۲% کربن دارد. فاکتور های مختلفی وجود دارد که بر اساس آن ها خواص مکانیکی نظیر سختی و شکل پذیری مشخص می شود.

نکته: هرچه کربن بیشتری در ساخت استیل بکار رود سختی و مقاومت بیشتر می شود.

به یاد داشته باشید که استیل‌ ضد زنگ حتما بین ۵ تا ۱۰ درصد کروم را داشته باشد. دلیل آن هم این است که با ترکیب شدن کروم با اکسیژن هوا، اکسید کروم تولید می شود که لایه ای بر روی استیل ایجاد می کند. فایده این کار این است که دیگر هوا توانایی رسیدن به فلز را ندارد پس استیل ضد زنگ می شود و سالم می ماند. حال اگر مواد دیگری مثل نیکل و مولیبدن باشند و به استیل اضافه گردند ویژگی ضد زنگ بودن استیل را افزایش می دهند.

اصلاح استیل نگیر و بگیر چیست؟

اگر استیلی که ضد زنگ است توانایی جذب آهنربایی داشته باشد به آن استیل بگیر و در غیر اینصورت استیل نگیر می گویند. به یاد داشته باشید که استیل های ۳۰۴ و ۳۱۶ بدلیل اینکه در ساختار خود کروم و نیکل دارند نگیر هستند.

نکته: نیکل باعث میشود که ساختار فریتی تشکیل نشود.

نحوه کارکرد برش لیزر استیل

جهت برش استیل ابتدا باید طرح مورد نظر را به جی کد تبدیل نماییم و امنیت محور z را بسته به نوع ضخامت متریالی که بر روی سی ان سی قرار می دهیم تعریف می کنیم. حال سی ان سی بر روی نقطه شروع رفته و در ارتفاعی که قرار دارد با یک پرتو لیزری نقطه شروع را سوراخ می کند تا هنگام حرکت از همان ابتدا شاهد لبه دار شدن متریال نشویم. در نظر داشته باشید به خاطر اینکه متریال شما از نوع استیل است هیچگاه فکر نکنید که طرح های پیچیده قابل اجرا شدن نیستند بلکه متخصصین انواع گوناگونی از برش های لیزر استیل را انجام می دهند.

برش لیزر

برش لیزر یکی از فرآیندهای پروفایل ورق فلز Xometry است که لیزر پرقدرت را از طریق اپتیک جهت برش مواد برای کاربردهای صنعتی هدایت می کند. برش لیزر از برش پلاسما هم دقیق تر و هم انرژی کمتری دارد اما آستانه بالایی در ضخامت ماده برش خورده دارد. شبکه شریک تولید Xometry هر دو لیزر فیبر و CO2 را ارائه می دهد که می تواند تعدادی از مواد از جمله فولاد خفیف ، فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم ، مس ، برنج و آلیاژهای عجیب را برش دهد. لیزر CO2 (دی اکسید کربن) در برش ، حکاکی و خسته کننده فلزات عالی است ، در حالی که لیزر فیبر گزینه خوبی برای مواد ضخیم تر است.

تاریخچه
در سال ۱۹۶۵ اولین دستگاه برش لیزری برای ایجاد سوراخ در قالب‌های الماس استفاده شده‌است. این دستگاه توسط مرکز تحقیقات Weste 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.

صنایعی مانند خودروسازی، ابزاردقیق، صنایع نظامی، صنعت چرم و پوشاک، صنایع مهندسی، ساخت و تولید، چوب و دکور ،صنایع سنگ و ... از جمله مواردی هستند که استفاده وسیعی از دستگاه برش لیزر دارند. باتوجه به قطعه نهایی مورد نیاز دستگاه برش لیزر یا دستگاه حکاکی لیزر استفاده می‌شود. دستگاه‌های برش لیزری به دو گروه فلزی و غیر فلزی تقسیم می‌شوند هر دستگاهی با قدرت (وات) و قابلیت‌های مختلفی تولید می‌شود که موارد استفاده آن متفاوت است.

نحوهٔ عملکرد
اشعهٔ لیزر از طریق تحریک مواد مولد لیزر توسط تخلیهٔ الکتریکی یا تابش یک لامپ در یک محفظه بسته تولید می‌شود. با تحریک مادهٔ مولد لیزر پرتو با استفاده از تکه‌های آینه منعکس می‌شود تا انرژی لازم برای تبدیل شدن به یک جریان نور تک‌رنگ منسجم را به دست آورد. آینه یا فیبر نوری معمولاً برای هدایت نور منسجم به لنز دستگاه استفاده می‌شود. این لنز در نقطهٔ کاری دستگاه متمرکز شده‌است. باریک‌ترین قسمت پرتو متمرکز شده قطری کمتر از ۰/۳۲میلی‌متر دارد.

عملکرد دستگاه برش لیزر به این صورت است که ابتدا اشعه لیزری از هد دستگاه بر روی جسمی که قصد برش و یا حکاکی آن را داریم تابیده می‌شود و سپس این پرتوی لیزری با توجه به میزان قدرتی که برای آن تعریف شده‌است قسمت مورد نظر را برش میدهد و یا موجب تصعید آن می‌شود(حکاکی) و در پایان قسمت‌های برش خورده با گاز فشار بالا از روی جسم برداشته شده تا سطح صاف و صیقلی قطعه اصلی باقی بماند.

دستگاه‌های تولید لیزر می‌توانند انواع مختلفی از لیزر را ایجاد نمایند. این لیزرها بااسامی : لیزر گازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیو اکتیو، لیزر جامد شناخته می‌شوند.بیشترین استفاده در صنعت تنها از دو نوع لیزر گازی و لیزر جامد است. این دو نوع لیزر خود از بخش‌های مختلفی تشکیل شده‌اند به عنوان مثال می‌توان گفت که در بین لیزرهای صنعتی، گازی Co2 بیشترین میزان استفاده را دارد. چرا که از آن برای برش و ایجاد حکاکی بر روی انواع مختلف وسایل اعم از فلزات و غیر فلزات می‌توان استفاده نمود.

دستگاه‌های لیزر در نوع خاص CO2 و فایبر ساخته می‌شوند که هر یک دارای مزایایی هستند. در لیزر فایبر برخلاف CO2 هیچ‌کدام از قطعات و یا آینه‌های به کار رفته در آن حرکتی نداشته و ثابت اند و به همین دلیل از نظر هزینه کلی بسیار سودمندتر خواهند بود.

چگونگی برش لیزر آهن
تولید قطعات توسط برشکاری لیزر در به طور گسترده‌ در این صنعت افزایش یافته است. برش لیزر مزایای مختلفی از جمله انعطاف‌پذیری بالا نسبت به پارامترهای فرآیند و نوع مواد از خود نشان داده و همچنین برای هندسه‌های پیچیده و دارای ابعاد مختلف قابل استفاده است در برش لیزر صفحات فلزی، تنش حرارتی در منطقه‌ای از مقطع برش گسترش یافته و خواص مواد و شرایط برش بر سطح تنش حرارتی تاثیر می‌گذارد.

دستگاه لیزر برای برش آهن یکی از عوامل افزایش سرعت و کاهش هزینه مراکز صنعتی می‌باشد که مد نظر اکثر صنعت‌گران می‌باشد. برش آهن بوسیله لیزر به این نحو است که اشعه به وسیله یک منبع با توان زیاد به سمت محل مورد نظر تابیده شده و بوسیله ذوب کردن و یا تقطیر، آهن برش می‌خورد. مواد مذاب نیز بوسیله استفاده از گاز نیتروژن یا گاز اکسیژن از محل برش خورده دور می‌شود. اگر گاز استفاده شده اکسیژن باشد، آن نیز به کمک لیزر آمده و می‌توان برش را با سرعت و دقت بالاتری انجام داد اما در این حالت کیفیت برش نسبت به زمانی که از نیتروژن استفاده می‌کنید کمتر می‌شود. در صورتی که استفاده از گاز نیتروژن دقت کار را بالا می‌برد ولی نمی‌توان برای برش آهن با ضخامت بالا از آن استفاده کرد.

به دلیل اینکه لیزر کار برش آهن را به صورت یکنواخت و مداوم انجام می‌دهد بنابراین کار برش داده شده نسبت به روش‌های سنتی و مکانیکی بسیار تمیز و با دقت بیشتری تولید می شود و به علت درگیر شدن بخش کمی از آهن در برش که در برابر گرما قرار می گیرد احتمال تاب برداشتن آهن بسیار کم می باشد.

برش آهن به صورت لیزری نسبت به برش پلاسما انرژی کمتری مصرف می‌کند و دقت بالاتری دارد ولی ضخامتی که این دستگاه می توان آهن را برش دهد بیشتر از دستگاه برش پلاسما نیست ولی متخصصان در حال تولید دستگاه برش لیزری هستند که بتواند برای ضخامت‌های بالاتر نیز قابل استفاده باشد ولی قیمت تمام شده این دستگاه برش آهن از قیمت دستگاه پلاسما بیشتر خواهد بود.

در حقیقت ساخت شکل های مختلف با استفاده از لیزر به مراتب از سایر روش های موجود در بازار آسان تر می باشد. اگر خواهان برش ورق های آهن و تولید اشکال منحصر به فرد هستید، دستگاه لیزر بهترین گزینه خواهد بود.