استفاده از دستگاه برش لیزری ورق آهن جهت افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها در صنایع است که در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری از صنعتگران قرار گرفته است.
در فرایند برش آهن با استفاده از لیزر، اشعه‌ی بسیار توانمندی از یک منبع لیزری به سمت نقطه‌ی مورد نظر انتقال داده می‌شود و با اعمال حرارت به صورت ذوب شدن یا تقطیر، فلز آهن به صورت دقیق‌ترین شکل ممکن برش می‌خورد. این فرایند برش با استفاده از لیزر به دلیل دقت بالا و سرعت اجرا، انتخاب شماری از اصناف صنعتی را جلب کرده و به بهبود کارایی و اقتصادی‌تر شدن تولیداتشان کمک می‌کند.
برش لیزر آهن یک فناوری برش است که از اشعه لیزر دستگاه برای برش آهن استفاده می‌کند. این روش قابلیت برش ورق‌های آهنی متعدد را داراست و به دلیل مزایای بزرگ نسبت به روش‌های دیگر معتبر است. تاریخچه برش لیزری از سال ۱۹۶۵ با ساخت اولین دستگاه برش لیزری توسط مرکز تحقیقات مهندسی برق غربی امریکا (Western Electric Engineering) آغاز شد. این فناوری در ابتدا برای سوراخ کردن قالب‌های الماسی استفاده می‌شد و سپس برش جت اکسیژن با استفاده از لیزر برای فلزات توسعه یافت. جت کاتر نقش مهمی در صنعت هوافضا ایفا کرد و به ویژه در برش لیزری ورق آهن مورد استفاده قرار گرفت.
برای استفاده از ورق آهنی در صنایع مختلف، علاوه بر برش ورق، به خمش آنها نیز نیاز دارند؛ برای این کار از دستگاهی به نام پرس برک استفاده می‌شود.
4 نوع دستگاه‌های برش لیزری
در حال حاضر چهار نوع برش لیزری وجود دارد که هر کدام دارای خواص متفاوتی هستند و آن را برای اهداف مختلف ایده آل می‌کند. برخی برای برش لیزری ورق آهن بهتر هستند زیرا می‌توانند گرمای مورد نیاز را تامین نمایند، در حالی که بعضی از دستگاه‌های برش را برای برخی دیگر که نیاز به برق کمتری دارند، استفاده می‌کنند. در زیر 4 نوع دستگاه برش لیزری آورده شده است:
برش ورق آهن با لیزر CO2
برش ورق آهن با لیزر فایبر
برش ورق آهن با لیزر کریستالی
برش ورق فلزی با لیزر CO2
لیزرهای CO2 رایج‌ترین نوع لیزرها هستند! البته به این دلیل نیست که آنها بسیار قدرتمند یا منحصر به فرد هستند. باید بدانید که آنها دارای توان کمتری هستند؛ اما این ویژگی باعث می‌شود که در شرایط کوچک و معمولی بسیار مفید واقع شوند. آنها توان زیادی ندارند و نمی‌توانند با توانایی کافی در مقابل انتقال حرارت در فلزات روبرو شوند. به همین دلیل برای برش ورق‌های فلزی مناسب نیستند؛ به جای آن، در برش مواد غیرفلزی مفیدتر هستند.
از آنجایی که در ابتدا عمر مفید لیزر بسیار کوتاه و هزینه‌های ساخت آن بسیار بالا بود، این فناوری به طور اساسی فقط در حوزه‌های علمی مورد استفاده قرار می‌گرفت، به عنوان مثال: در آزمایش‌ها! با این حال در نهایت لیزر به عنوان یک ابزار در صنعت نیز کاربرد یافت و برای اولین بار در صنعت ساخت و ساز به منظور اندازه‌گیری‌های مختلف به کار گرفته شد.
برش ورق آهن با لیزر فایبر
لیزرهای فایبر به دلیل عمر طولانی خود و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری، به مقایسه با نوع دیگر از لیزرها، بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند.
رایج‌ترین انواع لیزرهای فایبر به دلیل انعطاف‌پذیری و کاربرد گسترده‌ای که دارند، در موقعیت‌های مختلف بسیار مفید هستند.
عملکرد این لیزرها به توانایی و توان خروجی آنها بستگی دارد. با این وجود، آنها همچنان در انواع مختلفی از فرایندها و کاربردها پرکارآمد هستند. به عنوان مثال، برای برش ورق‌های فلزی مانند آهن، لیزرهای فایبر انتخابی عالی هستند. همچنین، در کار با مواد نازک و دقیق نیز به خوبی عمل می‌کنند. با این حال، برای موادی با ضخامت بالا، بهتر است از انواع دیگری از لیزرها استفاده شود.
برش ورق فلزی با لیزر کریستالی
لیزرهای کریستالی به علت سازگاری با مواد غیرفلزی، به ویژه پلاستیک‌ها؛ برای برش لیزری ورق‌های فلزی مناسب هستند. این لیزرها دارای طول موج 1.064 میکرومتر هستند که در حوزه‌های پزشکی و نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای برش لیزری ورق آهن
سطح برش با کیفیت
سرعت بالا
افزایش دقت
صرفه جویی در هزینه‌های ساخت قالب
طراحی خلاقانه
انعطاف در اجرا
برش طرح‌های پیچیده
دقت یکسان در تکرار
کاهش هزینه در تولید انبوه
برش لیزر آهن به دلیل ویژگی‌های خوبی که دارد، به‌طور پیوسته در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این روش با داشتن سطح برش با کیفیت، سرعت بالا، دقت بیشتر و صرفه‌جویی در هزینه‌های قالب‌سازی نسبت به روش‌های قدیمی بهتر است. علاوه بر این، برش لیزر آهن امکانات طراحی خلاقانه، انعطاف در اجرا، برش طرح‌های پیچیده، دقت یکسان در تکرار و کاهش هزینه در تولید انبوه را فراهم می‌کند.
ویژگی مهم دیگر برش لیزر آهن این است که نور لیزر به نقاط خاصی تمرکز کرده و باعث گرم نشدن کامل قطعه می‌شود؛ این موضوع سبب می‌شود ساختار فلز تغییرات زیادی ندهد و قطعه تاب نخورد. همچنین، این روش به دلیل عملکردش کمترین مقدار ضایعات و پرت مواد را داشته باشد. ضایعات از بین برش‌کاری‌ها هزینه‌های زیادی را به وجود می‌آورند و برش لیزر باعث کاهش این هزینه‌ها می‌شود.
با تمرکز دقیق اشعه لیزر و در نهایت قطر باریک آن، برش لیزر آهن دارای سرعت و دقت بالایی است. به همین دلیل در برش‌های دقیق از آن استفاده می‌شود و نیاز به عملیات مرحله‌ای دیگر بر روی قطعه ندارد.
در مقایسه با روش‌های سنتی، برش لیزری به صورت پیوسته انجام شده و این باعث افزایش سرعت کار می‌شود. تمام این ویژگی‌ها باعث افزایش بهره‌وری کار می‌شوند و در صنعت، کارایی و سرعت اهمیت دارند.
پاسخ به 3 سوال متداول در رابطه با کاربرد دستگاه برش لیزری ورق آهن
کاربرد اصلی برش لیزر آهن در کدام صنعت‌ها است؟
برش لیزر آهن به طور عمده در صنایعی مانند ساختمان‌سازی، تولید قطعات صنعتی، و دکوراسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چرا برش لیزری ورق آهن در صنعت ساختمان‌سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؟
برش لیزر آهن در صنعت ساختمان‌سازی به دلیل دقت بالا، کیفیت برش عالی، و سرعت اجرا، برای برش قطعاتی مانند نرده‌ها، درهای آهنی، سایه‌بان‌های کولرها، حفاظ‌های پنجره و سایر موارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به چه دلیل از برش لیزری برای تولید میزها، قاب عکس‌های استیل و اشکال دکوری استفاده می‌شود؟
برش لیزری برای تولید میزهای دکوری، قاب عکس‌های استیل، و اشکال دکوری به دلیل کیفیت بالا در سطح برش، دقت عالی، و توانایی ایجاد اشکال زیبا و دقیق بر روی مواد فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش همچنین برای حکاکی روی سطوح فلزی نیز کاربرد دارد.