در صنعت فلزات، برش و تغییر شکل ورق‌ها از جمله فعالیت‌های اصلی هستند. این کارها به‌واسطه ابزارهایی انجام می‌شوند که بسته به نوع آن، مزایا و معایبی دارد. یکی از ابزار مهم در برش و تغییر شکل ورق، برش لیزر است. در ادامه به بررسی روش برش ورق با لیزر و مزایا و ویژگی برش لیزر ورق بیشتر می‌پردازیم.
برش لیزر
در برش لیزر، یک پرتو لیزر از روی قطعه فلزی عبور می‌کند و برش را انجام می‌دهد. پرتو لیزر قابلیت برش و تغییر شکل ورق‌هایی با ضخامت بالا و ابعاد بزرگ را دارد. برای برش و تغییر شکل قطعات بادقت بالا و ابعاد کوچک، برش ورق با لیزر نیز مناسب است. با استفاده از لیزر، قالب‌های پیچیده بادقت بالایی برش داده می‌شوند و به‌خاطر عدم تماس مستقیم ابزار با فلز، سطح قطعه دچار هیچ نوع خراشی نمی‌شود. همچنین، در برابر فشار و ضربه، قطعاتی که با این روش ساخته شده‌اند، مقاوم‌ترند و نیاز به پرداخت هزینه بیشتری برای پس از پردازش، پوشش و یا رنگ‌کاری ندارند.
بااین‌حال، روش برش ورق با لیزر هزینه بیشتری نسبت به روش‌های دیگری مانند پانچ ورق دارد و به دلیل نیاز به تجهیزات پیشرفته‌تر، مصرف انرژی بیشتری نیز دارد. همچنین، برای برش و تغییر شکل ورق‌های با ضخامت بسیار بالا، ممکن است برش لیزر به مشکل برخورد کند.
ویژگی‌های برش لیزر
همان‌طور که گفتیم برش لیزر یکی از روش‌های پیشرفته برای برش ورق‌ها است که از تکنولوژی لیزر برای انجام عملیات برش استفاده می‌کند. برش ورق با لیزر ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد که آن را از روش‌های دیگر متمایز می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته برش لیزر ورق، دقت بالای آن است. با استفاده از لیزر، می‌توان قطعات را بادقت بسیار بالا برش داد و جزئیات ریز را باکیفیت بالا حفظ کرد. این ویژگی به‌ویژه در صنایعی که نیاز به قطعات دقیق دارند، بسیار ارزشمند است.
ویژگی دیگری که برش ورق با لیزر را متمایز می‌کند، سرعت برش آن است. فناوری لیزر به‌صورت سریع و مؤثر قطعات را برش می‌دهد و این امر باعث افزایش بهره‌وری و کاهش زمان تولید می‌شود. قابلیت برش چندمنظوره برش لیزر ورق این امکان را می‌دهد تا مواد مختلفی مانند فلزات، پلاستیک‌ها، چوب و حتی سنگ‌ها را برش داد. این ویژگی باعث افزایش انعطاف‌پذیری در استفاده از برش ورق با لیزر می‌شود و به کاربران این امکان را می‌دهد تا از یک روش برش مناسب برای مواد مختلف استفاده کنند. همچنین در حین برش لیزر ورق، دمای پرتابشی محدودی به قطعه منتقل می‌شود که باعث کاهش تغییر شکل و متمایزشدن قطعات حاشیه‌ای ناخواسته می‌شود. این ویژگی باعث حفظ دقت و کیفیت قطعه برش شده می‌شود.
در آخر دیگر ویژگی برش لیزر ورق را می‌توان عدم تماس میان لیزر و ماده دانست. در این روش، لیزر به‌صورت غیرمستقیم بر روی قطعه عمل می‌کند و ممکن است به قسمت‌های حساس قطعه دسترسی مستقیم نداشته باشد. این ویژگی باعث کاهش خطر آسیب به قطعه و بهبود ایمنی در فرایند برش می‌شود.
مزایای برش لیزر ورق
برش ورق با استفاده از تکنولوژی لیزر دارای مزایای بسیاری است که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- خلاقیت در طراحی و ایجاد طرح‌های پیچیده
- دقت بسیار بالا در برش قطعات
- سرعت بالا در انجام عملیات برش
- قیمت پایین نسبت به روش‌های دیگر
- حفظ دقت یکسان در برش‌های تکراری
- کیفیت بالای لبه‌های برش شده
- کاهش ضایعات و پرتی قطعات
- عدم تغییر در ساختار فلزات بعد از برش
- امکان انجام برش به شکل سری
- تولید هم‌زمان قطعات با ضخامت یکسان
- حذف مراحل چندگانه در فرایند تولید قطعات
در روش برش ورق با لیزر، نیازی به حرکت‌دادن ورق برای تعیین موقعیت آن نیست. حرکت‌ندادن ورق باعث جلوگیری از خراش در سطح زیرین ورق می‌شود. همچنین، به دلیل عدم نیاز به جابه‌جایی ورق، برش باکیفیت بالا حاصل می‌شود. این روش از بارگیری، انتقال و بارگذاری ورق‌های خام به‌صورت خودکار استفاده می‌کند؛ بنابراین نیازی به نیروی انسانی یا بازوی مکانیکی برای انجام عملیات برش نیست. این امر باعث افزایش ظرفیت تولید و کاهش زمان انجام کار می‌شود.
نکات مهم روش برش لیزر
برخی از نکات مهم و تکمیلی در برش ورق با لیزر عبارت‌اند از:
1. زاویه کونیک
زاویه کونیک یکی از مهم‌ترین مفاهیم در برش لیزر است. این مفهوم به تغییر قطر سوراخ در ضخامت برش اشاره دارد. در فرایند برش لیزری، با استفاده از شعاع لیزر، یک سوراخ دقیق و با قطر خاصی در ورق ایجاد می‌شود. این قطر سوراخ به‌صورت متغیر در طول ضخامت ورق تغییر می‌کند و در نتیجه زاویه کونیک را شکل می‌دهد.
زاویه کونیک تأثیر زیادی بر کیفیت برش و دقت نهایی قطعه دارد. اگر زاویه کونیک برش بیشتر باشد، به این معنی است که قطر سوراخ در ضخامت ورق تغییر بیشتری خواهد داشت و این می‌تواند منجر به کاهش دقت و کیفیت برش شود. در طراحی قطعات و انتخاب پارامترهای برش، لازم است زاویه کونیک موردتوجه قرار گیرد. این مفهوم برای ایجاد برش‌های دقیق و باکیفیت بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و در برش ورق با لیزر باید به آن توجه شود تا نتایج مطلوبی به دست آید.
2. تولید پلیسه
تولید پلیسه یا پلیت‌های برش شده به معنای قطعات یا بریده‌هایی هستند که پس از برش لیزری از ورق‌های فلزی به دست می‌آیند. میزان پلیسه در بریده‌ها متغیر است و بستگی به پارامترهای برش مانند توان لیزر، سرعت برش، ضخامت ورق و نوع مواد دارد.
کاهش حداقل پلیسه پس از برش، بهبود کیفیت نهایی قطعات را به همراه دارد. پلیسه ممکن است باعث تغییر شکل، انحراف، خرابی سطح و ایجاد تنش‌های داخلی در قطعه شود. با کاهش پلیسه، نیاز به فرایندهای ماشین‌کاری ثانویه برای اصلاح قطعات کاهش و در نتیجه زمان و هزینه تولید کاهش می‌یابد.
برای کاهش پلیسه در برش لیزری، می‌توان از روش‌ها و تکنیک‌های متنوعی استفاده کرد؛ به‌عنوان‌مثال، تنظیم دقیق پارامترهای کنترلی مانند توان لیزر، سرعت برش و نوع گاز محیط، استفاده از فوکوسرهای خاص برای بهینه‌سازی شکل شعاع لیزر و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته همگی راهکارهایی هستند که به کاهش پلیسه در برش ورق با لیزر کمک می‌کنند. همچنین با کاهش پلیسه، کیفیت نهایی قطعات بهبود، امکان انتقال قطعات به مراحل بعدی تولید به‌صورت مستقیم افزایش و نیاز به عملیات ماشین‌کاری ثانویه کاهش می‌یابد که همگام با صرفه‌جویی در زمان و هزینه، منجر به بهبود کارایی و افزایش بهره‌وری تولید می‌شود.
3. کرف (Kerf)
کرف (Kerf) در برش لیزر ورق یک مفهوم مهم است که به کوچک‌ترین شعاع قابل برش در ضخامت ورق اشاره دارد. در واقع، کرف معادل با عرض خط برش است که در هنگام عبور شعاع لیزر از ورق فلزی ایجاد می‌شود. کرف وابسته به ضخامت ورق است و تأثیر بسزایی در نحوه طراحی و برش قطعه دارد.
مقدار کرف معمولاً در طراحی قطعه در نظر گرفته می‌شود؛ زیرا اندازه کرف می‌تواند تأثیر زیادی بر دقت نهایی برش داشته باشد. اگر کرف بزرگ‌تر باشد، ممکن است برشِ ناهمواری در لبه‌ها ایجاد شود و دقت برش کاهش یابد. علاوه بر این، ضخامت ورق نیز می‌تواند بر مقدار کرف تأثیر بگذارد. در ورق‌های با ضخامت بزرگ‌تر، کرف معمولاً بزرگ‌تر خواهد بود و برش قطعات با تفاوت‌های اندازه‌ای بیشتر همراه می‌شوند.
به‌طورکلی، کاهش کرف بهبود قابلیت برش قطعات پیچیده‌تر و جزئیات دقیق‌تر را فراهم می‌کند. با کاهش کرف، امکان برش قطعات با توالی‌ها و اشکال پیچیده‌تر افزایش می‌یابد و برش بدون خطوط ناهمواری و ناصافی بهبود می‌یابد. در نتیجه، کاهش کرف منجر به بهبود کیفیت و دقت نهایی قطعات برش شده می‌شود.
4. سرعت برش
سرعت برش در برش لیزر ورق به میزان حرکت دستگاه برش و توان اشعه لیزر مربوط است. این پارامتر مشخص می‌کند که چقدر سریع دستگاه برش لیزر، ورق را بریده و به طول قطعه برساند. ارتباط بین سرعت برش واقعی و کیفیت نهایی قطعه بستگی به عوامل متعددی دارد. در حالت کلی، افزایش سرعت برش می‌تواند به افزایش بهره‌وری و کاهش زمان تولید منجر شود. با افزایش سرعت برش، زمان لازم برای بریدن قطعه کاهش می‌یابد و بنابراین تولید قطعات به‌صورت سریع‌تر صورت می‌گیرد.
بااین‌حال، افزایش سرعت برش باید بادقت در نظر گرفته شود. سرعت برش بیش از حد بالا ممکن است منجر به کاهش دقت برش شود. در برخی موارد، با افزایش سرعت برش، لبه‌ها ممکن است خشک و خشن شوند و نیاز به فرایند پس‌کاری بیشتری داشته باشند. به همین دلیل انتخاب سرعت برش مناسب باید باتوجه‌به نوع ورق، ضخامت آن، مواد استفاده شده و نیازهای قطعه انجام شود.
5. صافی سطح
صافی سطح در برش لیزر ورق به میزان صافی و عدم اکسیدشدن سطح قطعه اشاره دارد. این پارامتر به ترکیب مناسب تکنولوژی‌های مختلف و تنظیم صحیح و دقیق پارامترهای کنترلی مربوطه، مانند نوع گاز، فشار گاز، سرعت برش و تنظیم توان اشعه لیزر بستگی دارد.
هدف از بهبود صافی سطح، ایجاد سطحی صاف و بدون اکسید بر روی قطعه برش شده است. در این روش، با استفاده از اشعه لیزر قدرتمند، سطح قطعه از اکسیداسیون و آلودگی‌های سطحی پاک می‌شود. این کار باعث ایجاد یک سطح براق و صاف می‌شود که نیاز به فرایند پس‌کاری کم‌تری دارد.
در طی فرایند برش لیزر ورق، گاز محافظ برای جلوگیری از تعامل اشعه لیزر با محیط و اکسیداسیون سطح قطعه استفاده می‌شود. فشار گاز محافظ نیز باید به طور دقیق تنظیم شده باشد تا بهترین نتیجه در صافی سطح حاصل شود. همچنین، کنترل سرعت برش نیز می‌تواند تأثیر بسزایی در صافی سطح داشته باشد.
صافی سطح مناسب در برش لیزر ورق به مزایایی مانند افزایش جذابیت ظاهری قطعه، کاهش نیاز به پس‌کاری و تمیزکاری بیشتر و افزایش کیفیت نهایی قطعه منجر می‌شود. با ایجاد یک سطح صاف و بدون اکسید، قطعه آماده برای استفاده و ادامه فرایندهای تولیدی می‌شود.
جمع‌بندی
در این مقاله، به برش لیزر و ویژگی‌های آن پرداختیم. برش ورق با لیزر دارای مزایای بسیاری است که برخی از این مزایا و ویژگی‌ها شامل خلاقیت در طراحی، انعطاف‌پذیری و ایجاد طرح‌های پیچیده، دقت بسیار بالا، سرعت بالا، قیمت پایین، دقت یکسان در برش‌های تکراری، بالابودن کیفیت لبه برش، داشتن کمترین ضایعات و پرتی، عدم ایجاد تغییرات در ساختار فلز و امکان انجام برش سریع است.
شرکت دالفا با استفاده از تجهیزات پیشرفته، خدمات باکیفیت و دقت بالا را به مشتریان خود ارائه می‌دهد. این شرکت با به‌کارگیری تکنولوژی خاص به مشتریان خود این امکان را می‌دهد تا با کمترین هزینه، بالاترین کیفیت و دقت را در برش ورق‌های خود تجربه کنند. به‌این‌ترتیب، باتوجه‌به مزایا و ویژگی برش لیزر ورق و نیازهای مشتریان، انتخاب بهترین روش برش برای صنایع فلزی بسیار مهم است. با استفاده از خدمات شرکت دالفا، مشتریان قادر خواهند بود تا بهره‌وری بیشتر، زمان و هزینه کمتر و کیفیت بالاتری را در فرایند تولید خود تجربه کنند.