آلة قطع الصفائح المعدنية بالليزر

يتم تخصيص وحدات التحكم القائمة على المعالجات الدقيقة لأدوات الماكينة التي تسمح بإنشاء الأجزاء أو تعديلها. يعمل التحكم الرقمي القابل للبرمجة على تنشيط محركات الماكينة ومحركات المغزل والتحكم في عمليات التشغيل المختلفة. انظر DNC ، التحكم العددي المباشر ؛NC ، التحكم العددي.
ذلك الجزء من المعدن الأساسي الذي لا يتم صهره أثناء اللحام بالنحاس أو القطع أو اللحام ولكن يتم تغيير بنيته المجهرية وخصائصه الميكانيكية بفعل الحرارة.
تظهر خصائص مادة ما سلوكها المرن وغير المرن عند تطبيق قوة ، مما يشير إلى ملاءمتها للتطبيقات الميكانيكية ؛على سبيل المثال ، معامل المرونة وقوة الشد والاستطالة والصلابة وحد التعب.
في عام 1917 ، نشر ألبرت أينشتاين أول ورقة بحثية تعترف بالعلم وراء الليزر ، وبعد عقود من البحث والتطوير ، أظهر ثيودور ميمان أول ليزر وظيفي في مختبر أبحاث هيوز في عام 1960 ، وبحلول عام 1967 ، تم استخدام الليزر لحفر الثقوب والقطع. يموت المعدن في الماس.إن المزايا التي توفرها طاقة الليزر تجعلها شائعة في التصنيع الحديث.
يتم استخدام الليزر لقطع مجموعة متنوعة من المواد بخلاف المعدن ، وأصبح القطع بالليزر جزءًا أساسيًا من متجر الصفائح المعدنية الحديث. قبل توفر هذه التكنولوجيا بسهولة ، اعتمدت معظم المتاجر على القص واللكم لصنع قطع العمل من المواد المسطحة.
يأتي المقص في عدة أنماط ، ولكن جميعها تقوم بقطع خطي واحد يتطلب إعدادات متعددة لإنشاء جزء ، ولا يعد القص خيارًا عندما تكون الأشكال المنحنية أو الثقوب مطلوبة.
الختم هو العملية المفضلة في حالة عدم توفر المقصات ، وتأتي اللكمات القياسية في مجموعة متنوعة من الأشكال المستديرة والمستقيمة ، ويمكن عمل أشكال خاصة عندما يكون الشكل المطلوب غير قياسي ، وبالنسبة للأشكال المعقدة ، سيتم استخدام لكمة برج CNC. البرج مزود بعدة أنواع مختلفة من اللكمات التي ، عند دمجها في تسلسل ، يمكن أن تشكل الشكل المطلوب.
على عكس القص ، يمكن أن تنتج قواطع الليزر أي شكل مرغوب في إعداد واحد. تعد برمجة قاطع الليزر الحديث أكثر صعوبة من استخدام الطابعة ، حيث تقضي قواطع الليزر على الحاجة إلى أدوات متخصصة مثل اللكمات الخاصة ، كما أن إزالة الأدوات الخاصة يقلل من وقت التسليم ، المخزون وتكاليف التطوير وخطر الأدوات القديمة ، كما أن القطع بالليزر يلغي أيضًا التكاليف المرتبطة بشحذ واستبدال اللكمات والحفاظ على حواف القص.
على عكس القص واللكم ، فإن القطع بالليزر هو أيضًا نشاط لا يلامس ، حيث يمكن للقوى المتولدة أثناء القص واللكم أن تسبب نتوءات وتشوهًا جزئيًا ، والتي يجب التعامل معها في عملية ثانوية ، ولا يطبق القطع بالليزر أي قوة على المواد الخام ، وفي كثير من الأحيان لا تتطلب الأجزاء المقطوعة بالليزر إزالة الأزيز.
طرق القطع الحرارية المرنة الأخرى ، مثل القطع بالبلازما واللهب ، أقل تكلفة بشكل عام من قواطع الليزر ، ومع ذلك ، في جميع عمليات القطع الحراري ، هناك منطقة متأثرة بالحرارة أو HAZ حيث تتغير الخواص الكيميائية والميكانيكية للمعدن. يضعف المادة ويسبب مشاكل في العمليات الأخرى ، مثل اللحام. بالمقارنة مع تقنيات القطع الحراري الأخرى ، تكون المنطقة المتأثرة بالحرارة لجزء القطع بالليزر صغيرة ، مما يقلل أو يلغي العمليات الثانوية المطلوبة لمعالجته.
لا يعد الليزر مناسبًا للقطع فحسب ، بل أيضًا للانضمام إليه ، وله العديد من المزايا مقارنة بعمليات اللحام التقليدية.
مثل القطع ، ينتج اللحام أيضًا HAZ. عند اللحام على المكونات الهامة ، مثل تلك الموجودة في توربينات الغاز أو مكونات الفضاء ، من الضروري التحكم في حجمها وشكلها وخصائصها ، مثل القطع بالليزر ، فإن اللحام بالليزر له منطقة صغيرة جدًا متأثرة بالحرارة ، والتي تقدم مزايا مميزة مقارنة بتقنيات اللحام الأخرى.
يستخدم أقرب المنافسين في اللحام بالليزر أو غاز التنغستن الخامل أو لحام TIG أقطاب التنغستن لإنشاء قوس يذوب المعدن الذي يتم لحامه ، ويمكن أن تتسبب الظروف القاسية حول القوس في تدهور التنغستن بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى اختلاف جودة اللحام. محصن ضد تآكل الأقطاب الكهربائية ، لذا فإن جودة اللحام أكثر اتساقًا وأسهل في التحكم. اللحام بالليزر هو الخيار الأول للمكونات الأساسية والمواد التي يصعب لحامها لأن العملية قوية وقابلة للتكرار.
لا تقتصر الاستخدامات الصناعية لليزر على القطع واللحام ، بل يستخدم الليزر لتصنيع أجزاء صغيرة جدًا بأبعاد هندسية لا تزيد عن بضعة ميكرونات ، ويستخدم الاجتثاث بالليزر لإزالة الصدأ والطلاء وأشياء أخرى من سطح الأجزاء وللتحضير قطع غيار للطلاء ، يعتبر وضع العلامات بالليزر صديقًا للبيئة (بدون مواد كيميائية) وسريع ودائم ، كما أن تقنية الليزر متعددة الاستخدامات.
كل شيء له ثمن ، والليزر ليس استثناءً ، يمكن أن تكون تطبيقات الليزر الصناعية باهظة الثمن مقارنة بالعمليات الأخرى ، وعلى الرغم من أنها ليست بنفس جودة قواطع الليزر ، إلا أن قواطع البلازما عالية الدقة يمكن أن تخلق نفس الشكل وتوفر حوافًا نظيفة في HAZ أصغر لجزء بسيط يعد الدخول في اللحام بالليزر أيضًا أكثر تكلفة من أنظمة اللحام الآلية الأخرى ، حيث يمكن أن يتجاوز نظام اللحام بالليزر الجاهز بسهولة مليون دولار.
مثل جميع الصناعات ، قد يكون من الصعب جذب الحرفيين المهرة والاحتفاظ بهم ، ويمكن أن يمثل العثور على عمال اللحام المؤهلين TIG تحديًا ، كما أن العثور على مهندس لحام يتمتع بخبرة الليزر أمر صعب أيضًا ، كما أن العثور على عامل لحام بالليزر مؤهل أمر شبه مستحيل. يتطلب مهندسين ولحامين ذوي خبرة.
يمكن أن تكون الصيانة أيضًا باهظة الثمن ، حيث يتطلب توليد الطاقة بالليزر ونقلها إلكترونيات وبصريات معقدة ، وليس من السهل العثور على شخص يمكنه استكشاف نظام الليزر ، وهذه ليست عادة مهارة يمكن العثور عليها في مدرسة التجارة المحلية ، لذلك قد تتطلب الخدمة زيارة من قبل فني الشركة المصنعة. فنيو تصنيع المعدات الأصلية مشغولون ومدد التسليم الطويلة هي مشكلة شائعة تؤثر على جداول الإنتاج.
في حين أن تطبيقات الليزر الصناعية يمكن أن تكون باهظة الثمن ، إلا أن تكلفة الملكية ستستمر في الزيادة ، حيث يُظهر عدد أدوات الحفر بالليزر المكتبي الصغيرة وغير المكلفة وبرامج "افعلها بنفسك" لأدوات القطع بالليزر أن تكلفة الملكية آخذة في الانخفاض.
طاقة الليزر نظيفة ودقيقة ومتعددة الاستخدامات ، حتى إذا أخذنا في الاعتبار أوجه القصور ، فمن السهل معرفة سبب استمرارنا في رؤية تطبيقات صناعية جديدة.