بهعنوان یک فناوری اصلی در صنعت تولید، برش لیزر بهخاطر دقت بالا، سرعت بالا و قابلیتهای پردازش انعطافپذیر، بهطور گسترده در زمینههای مختلف-از صنایع سنگین تا الکترونیک دقیق، و از تولید انبوه تا ساخت سفارشی-بهکار گرفته شده است. به عنوان یک تکنیک ماشینکاری همه کاره، کاربردها و راه حل های فرآیندی آن ارتباط نزدیکی با نوع مواد، دقت مورد نیاز و مقیاس تولید دارد. بخشهای بعدی به تفصیل این جنبهها را توضیح میدهند.
1. کاربردهای ماشینکاری برش لیزری
برش لیزری از یک پرتو لیزر پر انرژی برای ذوب، سوزاندن یا تبخیر مواد در طول مسیر از پیش تعیین شده استفاده میکند. به طور گسترده ای در موارد زیر استفاده می شود:
الف) فرآوری فلزات
برش ورق های فلزی (فولاد، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم) برای قطعات خودرو، هوافضا، و ساخت و ساز و ساخت قطعات دقیق مانند براکت ها، پانل ها، قاب ها و مبدل های حرارتی.
ب) مواد غیر فلزی
پردازش پلاستیک، اکریلیک، پلی کربنات و کامپوزیت و همچنین چوب، کاغذ، چرم و منسوجات برای طراحی، بسته بندی و کاربردهای تزئینی.
ج) الکترونیک و نیمه هادی ها
حفاری لیزری برای سوراخهای میکرو{0} دقیق، و برش مدار، لایههای نازک، و الگوهای پیچیده برای حسگرها یا دستگاههای MEMS.
د) خودرو و هوافضا
برش هندسه های پیچیده برای پانل های بدنه، اجزای داخلی و پره های توربین، کمک به کاهش وزن سازه بدون ایجاد تنش مکانیکی.
2. راه حل های فرآیند برش لیزری
برش لیزری صرفاً یک عملیات "نقطه-و-شلیک کردن" نیست. این فرآیند بر اساس مواد، ضخامت و کیفیت لبه مورد نظر تنظیم می شود. راه حل های کلیدی فرآیند عبارتند از:
الف) انواع لیزر برای برش
لیزر CO2
ایده آل برای مواد غیر فلزی (چوب، اکریلیک، پلاستیک)، با سرعت برش متوسط برای فلزات. کاربردهای معمولی: علامت گذاری، برش پارچه، پلاستیک.
لیزرهای فیبر
بسیار کارآمد برای برش فلزات (فولاد، آلومینیوم، مس، تیتانیوم). آنها سرعت و دقت بالاتری نسبت به لیزرهای CO₂ برای ورق های نازک تا متوسط{1}}ضخامت دارند. برنامه های کاربردی: پانل های خودرو، الکترونیک.
لیزرهای Nd:YAG/Nd:YVO4
لیزرهای پالسی مورد استفاده برای ریزماشین کاری و حکاکی، مناسب برای قطعات کوچک یا پیچیده مانند جواهرات، قطعات الکترونیکی، یا سوراخهای میکرو-.
ب) روش های برش
برش فیوژن
لیزر مواد را ذوب می کند و یک جت گاز مواد مذاب را دور می کند. معمولا در پردازش فلز استفاده می شود.
برش تبخیر
این ماده بدون جت مذاب تبخیر می شود و برای برش دقیق مواد ظریف استفاده می شود.
خط نویسی یا ابلیشن
مواد سطح را بدون نفوذ کامل از بین می برد، مناسب برای مواد شکننده یا چند لایه-.
سوراخ کردن / سوراخ کردن
لیزرهای پالسی حفرههای دقیقی از جمله سوراخهای میکرو- ایجاد میکنند.
ج) پارامترهای فرآیند
قدرت لیزر: برای مواد ضخیم تر به توان بالاتری نیاز است.
سرعت برش: بین کیفیت لبه و راندمان تولید متعادل است.
گاز کمکی: اکسیژن، نیتروژن یا هوا برای تقویت برش یا جلوگیری از اکسیداسیون.
موقعیت تمرکز: فوکوس مناسب برش های تمیز را با حداقل سرباره تضمین می کند.
کیفیت پرتو: بر دقت و پهنای کرف تاثیر می گذارد.
د) ادغام در تولید انبوه
خطوط برش لیزری کنترلشده CNC{0}}را فعال میکنند:
حمل خودکار مواد
برش های تودرتو برای به حداقل رساندن ضایعات
برش دسته ای هندسه های پیچیده بدون تغییر ابزار
ادغام با خمش، جوشکاری یا ساخت افزودنی برای تولید کامل قطعه
سلول های برش لیزری هوشمند در تولید مدرن می توانند به طور خودکار پارامترهای فرآیند را بر اساس مشخصات ورق، ضخامت و نوع مواد توصیه کنند. آنها از سیستم های بینایی برای نظارت بر کیفیت کرف در زمان واقعی و ارائه تنظیمات بازخورد استفاده می کنند. هنگامی که با خمش و جوشکاری در خطوط تولید انعطاف پذیر ترکیب می شوند، به گردش کار کاملاً خودکار از ورق تخت تا محصول نهایی می رسند. این راه حل ها برای تولید دسته ای مواد مختلف مناسب هستند و در صنایع از جمله تولید صنعتی، تجهیزات پزشکی، خودروسازی، الکترونیک و هنر کاربرد دارند.