دستگاه برش لیزری چگونه کار می‌کند؟

دستگاه برش لیزری چگونه کار می‌کند؟

لیزر‌ ها برای مصارف متعددی استفاده می‌شوند. یکی از موارد استفاده از لیزر‌ها برش ورقه‌های فلزی است. بر روی فولاد نرم، فولاد ضد زنگ و ورق آلومینیوم این برش با دقت بالایی انجام می‌شود و محصول با کیفیتی به دست می‌آید؛ عرض برش کمی داشته و امکان برش اشکال پیچیده و سوراخ‌های کوچک وجود دارد.

بیشتر مردم میدانند کلمه‌ی «لیزر» در حقیقت سرواژه‌ی عبارت «نور شدت‌یافته توسط تحریک تابش تشعشع» می‌باشد. اما نور چگونه می‌تواند یک ورقه‌ی فولادی را ببرد؟

نحوه‌ی کار

اشعه‌ی لیزر، یک ستون بسیار شدید و پر قدرت از نوری متشکل از یک طول موج، یا رنگ است. در یک لیزر عادی دی‌اکسید کربن، این طول موج در قسمت فروسرخ قرار دارد و توسط چشم انسان قابل رویت نیست. ضخامت ستون نور به بیش از سه چهارم اینچ نمی‌رسد و ممکن است در مسیر خروج از مرتعش کننده، از چندین بازتاب دهنده، بازتاب کند تا بالاخره به ورقه تابانده شود. اشعه‌ی لیزر متمرکز شده، از دهانه‌ی یک نازل دقیقا درست قبل از برخورد با ورقه عبور می‌کند که در قسمت نازل گاز متراکم شده ای مانند اکسیژن یا نیتروژن قرار دارد.

متمرکز کردن اشعه‌ی لیزر می‌تواند توسط یک عدسی مخصوص و یا آینه‌ی مقعر صورت گیرد. این عمل در سر برشی لیزر صورت می‌گیرد. اشعه‌ی لیزر باید به دقت متمرکز گردد تا نقطه‌ی تمرکز و شکل آن و همچنین تراکم انرژی در آن نقطه دقیق  و ثابت باشد و با نازل دقیقا هم مرکز باشد. با تمرکز اشعه‌ی بزرگ بر روی یک نقطه‌ی کوچک، دمای آن نقطه به شدت بالا می‌رود؛ درست همان‌گونه که می‌توان با استفاده از یک ذره‌بین و نور خورشید، یک برگ را آتش زد. حالا تصور کنید ۶کیلووات انرژی در یک نقطه متمرکز شود. حالا می‌توانید تصور کنید آن نقطه تا چه حد داغ می‌شود.

تراکم بالای انرژی، سبب بالارفتن شدید و ناگهانی دمای نقطه و در نتیجه بخار شدن جزئی یا حتی کامل ماده در آن نقطه‌ می‌شود.در هنگام برش فولاد نرم، گرمای تولید شده توسط اشعه‌ی لیزر آنقدر زیاد است که می‌تواند باعث رخ دادن یک واکنش oxy-fuel شود و در این امر از گاز اکسیژن خالص استفاده می‌کنند؛ درست مشابه برش با مشعل. وقتی از برش لیزر برای برش آلومینیوم و یا فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود، ماده فقط ذوب شده و از گاز نیتروژن برای خارج کردن فلز ذوب شده از مسیر برش استفاده می‌شود.

در یک دستگاه برش لیزری CNC، سر دستگاه برش لیزر مطابق با شکل مورد نظر برش بر روی ورقه حرکت می‌کند. و بنا بر این قسمت‌هایی از ورقه را برش می‌دهد. یک سیستم پیشرفته‌ی کنترل ارتفاع، فاصله‌ی میان نازل و ورقه‌ی برش را به دقت کنترل می‌کند. این فاصله بسیار مهم می‌باشد زیرا فاصله‌ی کانونی لیزر باید دقیقا مطابق با سطحی که برش می‌خورد باشد. کیفیت برش دستگاه با توجه به اینکه فاصله‌ی کانونی لیزر بالا، منطبق و یا پایین سطح برش باشد تغییر می‌کند. پارامتر‌های بسیار متنوع دیگری نیز هستند که در کیفیت نهایی برش موثر اند، اما در صورت کنترل مناسب، برش لیزری یک روش دقیق، قابل اطمینان و پایدار برای برش مواد اولیه به شمار می‌رود.