در عصر فناوری و تکنولوژی امروز، تحقیق و توسعه در حوزه فناوری برش لیزری فایبر برای فلزات، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلفی نظیر خودروسازی، هوافضا، صنعت فولاد و ساختمانی پیدا کرده است. در حوزه صنعت، برش لیزر فایبر برای موارد مختلفی از جمله برش فلزات، لوله‌های فلزی، صفحات فولادی و قطعات خودرو استفاده می‌شود. به‌عنوان یک فناوری پیشرفته، فناوری برش لیزری فایبر توانسته است به طور قابل‌توجهی فرایندهای تولید را تغییر دهد و نتایج برجسته‌ای در کاهش هزینه‌ها، زمان تولید و کیفیت محصولات برای صنایع مختلف به همراه داشته باشد.
برش لیزر فایبر را می‌توان به‌عنوان یکی از جدیدترین و مؤثرترین روش‌ها و فناوری‌ها برای برش انواع فلزات دانست. فناوری لیزر فایبر فلزات به علت قابلیت‌های منحصربه‌فردی همچون دقت بالا، سرعت برش بالا، کیفیت برش عالی و کاهش هدررفت مواد و… به‌تدریج جایگزین روش‌های سنتی برش فلزات شده است.
برش لیزر فایبر ( Fiber Laser ) یا لیزر فیبری چیست؟
یکی از انواع برش لیزر در صنایع مختلف برش لیزر با فناوری فایبر است. استفاده از فناوری برش لیزری فایبر در فرایندهای ذوب و سوراخ‌کردن فلزات، منجر به برش‌های دقیق فلزات می‌شود. این فناوری از یک نوع لیزر حالت جامد به نام لیزر فایبر استفاده می‌کند که محیط لیزر آن از فیبر نوری تشکیل شده است. به همین دلیل، به آن برش لیزر فایبر یا فیبر می‌گویند. فایبر لیزرها نوعی از لیزرهای حالت جامد هستند و از فیبرهای نوری به‌عنوان ناحیه فعال لیزری یا محیط بهره‌برداری استفاده می‌کنند.
در برش لیزر فیبر یا فایبر، نور متصاعد از پمپ‌های دیودی لیزر در یک فیبر از جنس شیشه سیلیکات یا فسفات جذب می‌شود و به پرتو لیزری با طول‌موج‌های مختلف تبدیل می‌شود. با استفاده از عناصر تقویتی مختلف در ساخت فیبر، پرتو لیزری با طول‌موج‌های متنوعی قابل ایجاد است که برای استفاده در کاربردهای مختلف استفاده می‌شود.
باتوجه‌به توانایی تولید طیف وسیعی از طول‌موج‌ها، دستگاه‌های لیزر فایبر، در برش لیزری، تمیزکردن سطوح، حکاکی، حفاری، علامت‌گذاری و جوشکاری لیزری مورداستفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها می‌توانند باتوجه‌به ظرفیت تجهیزات، انواع مواد با ضخامت‌های مختلفی را برش دهند. استفاده از فناوری برش لیزری فایبر به دلیل هزینه‌های بالاتر نسبت به برش لیزر CO2 عمدتاً در تولیدات صنعتی بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرد. همچنین برش لیزر فایبر به دلیل دقت و کیفیت بالای برش و قابلیت اجرای پیچیدگی‌های هندسی جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف دارد.
نحوه کار دستگاه برش لیزر فایبر
فناوری برش لیزری فایبر با استفاده از تشعشعات تحریک شده، پرتو لیزری متمرکز و قدرتمند را تولید می‌کند. در فرایند برش لیزر به روش فایبر، از یک دیود لیزر نوری فعال استفاده می‌شود که نور خروجی آن به کابل فیبر نوری منتقل می‌شود. با برخورد پرتو لیزر با سطح مواد، نور با شدت بالا جذب شده و تبدیل به گرما می‌شود که درنهایت باعث ذوب‌شدن سطح فلزی می‌شود. در برش لیزر با فناوری فایبر به طور معمول از فناوری CNC استفاده می‌شود که امکان دریافت داده‌های برش از رایانه را فراهم می‌کند. با استفاده از این فناوری، با کنترل محورها و حرکت لیزر، الگوها و طرح‌های خاصی را می‌توان اجرا کرد.
دستگاه‌های برش لیزر فایبر قادر به کارکردن بر روی پلتفرم دوگانه هستند. در این حالت، ورق‌ها یا قطعات کار به‌صورت خودکار بارگذاری می‌شوند و پس از اتمام برش، محصول نهایی تخلیه و دستگاه به‌صورت خودکار با قطعه خام جایگزین می‌شود. این نوع میز کار را چنجر یا شاتل می‌نامند. این ویژگی به فرایند برش لیزر با فناوری فایبر این امکان را می‌دهد تا با حفظ دقت و تکرارپذیری، با سرعت بیشتری انجام شود که باعث صرفه‌جویی در زمان در سفارش‌های تیراژی و تکراری می‌شود.
انواع دستگاه‌های برش لیزر فایبر
به‌طورکلی این نوع فناوری برش لیزری فایبر به دودسته دستگاه لیزر فایبر کنترل عددی و دستگاه لیزر فایبر دستی تقسیم می‌شود که هرکدام از این دستگاه‌های برش لیزر فایبر ویژگی‌های خاصی دارند. در برش‌کاری و حکاکی، به طور معمول از سیستم کنترل عددی استفاده می‌شود و برای زنگ‌زدایی و جوش لیزری از دستگاه‌های دستی استفاده می‌شود. قسمت‌های اصلی که در تشکیل دستگاه برش لیزر با فناوری فایبر نقش دارند، عبارت‌اند از:
- اپتیک شامل سورس لیزر، فیبر نوری انتقال لیزر و هد برش
- الکترونیکی شامل کنترلر و درایورها
- مکانیکی شامل شاسی، ریل‌ها، رک و پینیون و موتورها
مزایای فناوری برش لیزری فایبر
فناوری برش لیزری فایبر برای ساخت و برش انواع فلزات، عملکرد بی‌نظیر و فوق‌العاده‌ای دارد. برش لیزر فایبر توانایی ارائه خروجی‌های بهینه شده را دارد. در مقایسه با سایر روش‌های برش لیزری، لیزرهای فیبر نتایج باکیفیت بالاتری را با سرعت بیشتر و مصرف مواد کمتری ارائه می‌دهند.
- جدیدترین و پیشرفته‌ترین دستگاه برش لیزری
- قابلیت سازگاری با همه صنایع
- قابل‌استفاده بر روی انواع فلزات
- سازگاری با طول‌موج‌ها، دامنه‌ها و سرعت‌های مختلف
- کارایی با سرعت بالا
- افزایش کارایی با کاهش زمان نصب و راه‌اندازی
- توان خروجی بالا و کیفیت پرتو
- مصرف انرژی کمتر و کاهش هزینه‌های جاری
- کاهش زمان راه‌اندازی و توقف
- آسیب حرارتی کمتر
- کیفیت بهتر در لبه‌های کار
معایب برش لیزر فایبر
فناوری برش لیزری فایبر، اگرچه به‌طورکلی پیشرفت کرده است، هنوز به‌صورت کامل تکامل نیافته است و دارای معایب خاصی است. یکی از معایب برش لیزر با فناوری فایبر، قیمت بالای خرید دستگاه و اجزای آن است. این دستگاه‌ها به دلیل عملکرد پیچیده و کاربردهای متنوع، هزینه‌های بالایی دارند. دستگاه‌های برش لیزر با فناوری فایبر با توان کمتر، در هنگام برش فلزات ضخیم‌تر نسبت به لیزرهای CO2، کیفیت برش کمتری را نشان می‌دهند.
جمع‌بندی
برش لیزر فایبر، علاوه بر فناوری پیشرفته، سرعت و دقت بی‌نظیری در برش فلزات دارد. با استفاده از فناوری برش لیزری فایبر، فرایند برش فلزات بهبودیافته و نتایج باکیفیت‌تر و بادقت بالاتری آماده می‌شوند. لیزر فایبر فلزات از یک فیبر نوری تشکیل شده است که توان نور لیزری را به سمت سر ابزار برش متمرکز می‌کند. باتوجه‌به نیروی کاهش‌یافته در طول مسیر نوری در فیبر، نیاز به عناصر دیگری ندارد و ازاین‌رو، سازوکار ساده‌تری نسبت به سایر روش‌های برش معمول مانند لیزرهای CO2 دارد. شرکت دالفا متخصص در ارائه انواع دستگاه‌های برش لیزر متناسب با فناوری روز دنیا است که امروزه در صنایع مختلف کاربردهای بسیاری دارد.