يعد القطع بالليزر تقنية متقدمة تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة بدلاً من أدوات القطع الميكانيكية التقليدية. إنها توفر مزايا كبيرة - مثل الدقة العالية، وسرعات القطع السريعة، ومرونة التصميم، وتوفير المواد من خلال التداخل التلقائي، وحواف القطع الناعمة، وتكاليف المعالجة المنخفضة - وتعمل بشكل تدريجي على تحسين معدات قطع المعادن التقليدية أو استبدالها. نظرًا لأن المكونات الميكانيكية لرأس القطع بالليزر لا تتصل بشكل مباشر بقطعة العمل، فإن السطح يظل خاليًا من الخدوش أثناء التشغيل.
من منظور الفيزياء ومعالجة المواد، يوفر القطع بالليزر مزايا واضحة: سرعات قطع عالية، وحواف ناعمة ومتساوية (غالبًا ما يلغي الحاجة إلى معالجة ثانوية)، ومنطقة متأثرة بالحرارة (HAZ)، وتشوه لا يُذكر للمواد. تنتج هذه العملية شقًا ضيقًا (عادةً من 0.1 مم إلى 0.3 مم) وتنتج حواف خالية من الإجهاد الميكانيكي أو نتوءات القص. عند دمجها مع برمجة CNC، تضمن العملية دقة عالية وقابلية تكرار دون الإضرار بسطح المادة؛ يمكنها تنفيذ أنماط معقدة ثنائية الأبعاد وهي مناسبة بشكل خاص لقطع الصفائح الكبيرة، مما يوفر بديلاً اقتصاديًا للغاية وموفرًا للوقت يلغي الحاجة إلى تطوير القالب.
تتكون أنظمة القطع بالليزر بشكل أساسي من الوحدات الأساسية، بما في ذلك مصدر الليزر، ونظام توصيل الشعاع، ونظام التحكم في الحركة CNC، ورأس القطع الأوتوماتيكي لضبط الارتفاع، ومنصة العمل، ونظام مساعدة الغاز عالي الضغط. أثناء المعالجة الفعلية، تؤثر المعلمات المتعددة بشكل جماعي على جودة القطع وكفاءته. يتم تحديد بعض هذه المعلمات من خلال المواصفات الفنية المتأصلة لليزر والأداة الآلية نفسها، بينما يكون البعض الآخر متغيرًا ويتطلب تعديلًا ديناميكيًا بناءً على ظروف معالجة محددة. فيما يلي معلمات العملية الستة الرئيسية التي تحدد جودة القطع بالليزر:
1. وضع الشعاع
يعد وضع الشعاع عاملاً أساسيًا أساسيًا في تحديد جودة القطع. يعد الوضع الأساسي (المعروف أيضًا باسم الوضع Gaussian أو TEM00) هو الوضع المثالي للقطع؛ فهو يتميز بتوزيع طاقة غاوسي وقدرات تركيز ممتازة، والتي توجد عادةً في أجهزة الليزر منخفضة الطاقة (أقل من 1 كيلو واط). في المقابل، تتكون الحزم متعددة الأوضاع من خليط من الأوضاع ذات الترتيب الأعلى. عند نفس مستوى الطاقة، تظهر الحزم متعددة الأوضاع قدرة أقل على التركيز وتوزيعًا أكثر تشتتًا للطاقة، مما يؤدي إلى قدرة قطع أقل وجودة قطع مقارنة بالليزر أحادي الوضع (الوضع الأساسي).
الشكل 1: معلمات العملية للقطع بالليزر أحادي الوضع للمواد الشائعة | |||||
قوة الليزر | مواد | سمك (مم) | مساعدة الغاز | سرعة القطع (سم/دقيقة) | عرض الشق (مم) |
250 واط | فولاذ منخفض الكربون | 3 | O₂ | 60 | 0.2 |
الفولاذ المقاوم للصدأ | 1 | O₂ | 150 | 0.1 | |
سبائك التيتانيوم | 10( 40) | O₂ | 280(50) | 1.50(3.5) | |
أكريليك (زجاج شبكي) | 10 | ن₂ | 80 | 0.7 | |
أكسيد الألومنيوم | 1 | O₂ | 300 | 0.1 | |
سجادة بوليستر | 10 | ن₂ | 260 | 0.5 | |
المنسوجات القطنية (متعددة الطبقات) | 15 | ن₂ | 90 | 0.5 | |
كرتون | 0.5 | ن₂ | 300 | 0.4 | |
كرتون مموج | 8 | ن₂ | 300 | 0.4 | |
زجاج الكوارتز | 1.9 | O₂ | 60 | 0.2 | |
مادة البولي بروبيلين | 5.5 | ن₂ | 70 | 0.5 | |
البوليسترين | 3.2 | ن₂ | 420 | 0.4 | |
بولي كلوريد الفينيل الصلب | 7 | ن₂ | 120 | 0.5 | |
البلاستيك المقوى بالألياف | 3 | ن₂ | 60 | 0.3 | |
الخشب (الخشب الرقائقي) | 18 | ن₂ | 20 | 0.7 | |
500 واط | فولاذ منخفض الكربون | 1 | ن₂ | 450 | …… |
3 | ن₂ | 150 | …… | ||
6 | ن₂ | 50 | 0.15 | ||
1.2 | O₂ | 600 | 0.15 | ||
2 | O₂ | 400 | 0.20 | ||
3 | O₂ | 250 | …… | ||
الفولاذ المقاوم للصدأ | 1 | O₂ | 300 | …… | |
3 | O₂ | 120 | …… | ||
الخشب الرقائقي | 18 | ن₂ | 350 | …… | |
الشكل 1: معلمات العملية لقطع المواد الشائعة بالليزر متعدد الأوضاع | ||||
مواد | سمك (مم) | سرعة القطع (سم/دقيقة) | عرض الشق (مم) | قوة الليزر (كيلوواط) |
الألومنيوم | 12 | 230 | 1 | 15 |
الصلب الكربوني | 6 | 230 | 1 | 15 |
الفولاذ المقاوم للصدأ | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
مركب البورون/الإيبوكسي | 8 | 165 | 1 | 15 |
مركب الألياف / الايبوكسي | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
الخشب الرقائقي | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
أكريليك | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
زجاج | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
أسمنت | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. قوة الليزر
تعتمد طاقة الليزر المطلوبة للقطع بشكل أساسي على الخصائص الفيزيائية للمادة (مثل الانعكاسية والامتصاصية)، وسمكها، وسرعة القطع المستهدفة. تؤثر قوة الليزر بشكل كبير على سمك القطع وسرعة القطع وعرض الشق. بشكل عام، زيادة قوة الليزر تسمح بقطع المواد السميكة وتحقيق سرعات أعلى، على الرغم من أنها تميل أيضًا إلى زيادة عرض الشق.
[انعكاس العملية]
في إنتاجك الفعلي، هل سبق لك أن واجهت مشكلات حيث تمت زيادة الطاقة، سعيًا لتحقيق سرعات أعلى، مما أدى إلى شق عريض للغاية أو احتراق زائد عند قطع الألواح الرقيقة؟ نحن نشجعك على مراجعة مخطط مطابقة القوة إلى السُمك لمعداتك الحالية لمعرفة ما إذا كان هناك مجال للتحسين.
3. الموقف البؤري
يؤثر التحكم في الموضع البؤري بشكل مباشر على عرض الشق وخشونة سطح القطع. واستنادًا إلى خبرة المعالجة الاحترافية، يتم وضع نقطة التركيز عادةً عند حوالي ثلث سمك المادة أسفل السطح. في هذا الموضع، عادة ما يتم تعظيم عمق القطع بينما يتم تقليل عرض الشق، مما يؤدي إلى مقطع عرضي عمودي مثالي وجودة قطع عالية.
4. البعد البؤري
يتطلب اختيار البعد البؤري توازنًا يعتمد على سمك المادة. عند قطع ألواح فولاذية أكثر سمكًا، يتم استخدام شعاع ذو طول بؤري أطول لتحقيق عمق أكبر للتركيز، وبالتالي ضمان عمودي جيد من خلال سمك المادة. ومع ذلك، يؤدي الطول البؤري الطويل إلى قطر نقطي أكبر وكثافة طاقة أقل، مما يؤدي إلى سرعات قطع أبطأ؛ وبالتالي، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى طاقة ليزر أعلى للحفاظ على سرعة قطع محددة. على العكس من ذلك، عند قطع صفائح رقيقة، يفضل استخدام شعاع ذو طول بؤري أقصر؛ وهذا ينتج قطرًا نقطيًا أصغر وكثافة طاقة أعلى، مما يتيح سرعات قطع سريعة للغاية.
5. مساعدة الغاز
يلعب اختيار الغاز المساعد والتحكم في ضغطه دورًا حاسمًا في تكوين حافة القطع وتكوين الخبث. على سبيل المثال، يستخدم الأكسجين (O2) بشكل شائع كغاز مساعد عند قطع الفولاذ منخفض الكربون. يستخدم هذا تفاعل الاحتراق الطارد للحرارة المكثف بين الحديد والأكسجين كمصدر حرارة مساعد لتسهيل عملية القطع، مما يؤدي إلى سرعات قطع عالية وجودة حافة ممتازة - على وجه التحديد، قطع عالي الجودة خالٍ من الخبث. يجب تحديد ضغط الغاز المساعد من خلال مراعاة عوامل شاملة مثل نوع المادة، وسمك اللوحة، وسرعة القطع، وجودة سطح الحافة المطلوبة. مع زيادة ضغط الغاز، ترتفع الطاقة الحركية، وبالتالي تعزيز قدرة المعدات على إزالة النفايات.
6. هيكل الفوهة
يؤثر الشكل الهيكلي للفوهة وحجم فتحة الخروج بشكل كبير على جودة وكفاءة القطع بالليزر. تشمل أشكال الفوهات الشائعة في التطبيقات الصناعية التصميمات الأسطوانية والمخروطية والمربعة. لضمان تدفق هواء مستقر، يستخدم القطع بالليزر عادةً طريقة نفخ الغاز المحوري (حيث يكون تدفق الغاز المساعد محوريًا مع شعاع الليزر). إذا لم يكن تدفق الهواء متحد المحور مع المحور البصري، فمن المحتمل أن يحدث تناثر مفرط أثناء القطع، مما يضر بشدة باستواء الحافة المقطوعة. لضمان استقرار العملية، يجب التحكم بشكل صارم في المسافة بين طرف الفوهة وسطح قطعة العمل - عادة ما يتم الحفاظ عليها بين 0.5 مم و2.0 مم - لتسهيل عمليات القطع السلسة.
الشكل 3: أمثلة على معلمات عملية القطع بالليزر الشائعة للمواد المعدنية | ||||
مواد | سمك (مم) | مساعدة الغاز | سرعة القطع (سم/دقيقة) | قوة الليزر (كيلوواط) |
فولاذ منخفض الكربون | 1.0 | O₂ | 900 | 1000 |
1.5 | 300 | 300 | ||
3.0 | 200 | 300 | ||
6.0 | 100 | 1000 | ||
16.2 | 114 | 4000 | ||
35 | 50 | 4000 | ||
30CrMnSi | 1.0 | O₂ | 200 | 500 |
3.0 | 120 | 500 | ||
6.0 | 50 | 500 | ||
الفولاذ المقاوم للصدأ | 0.5 | O₂ | 450 | 250 |
1.0 | 800 | 1000 | ||
1.6 | 456 | 1000 | ||
3.2 | 180 | 500 | ||
4.8 | 400 | 2000 | ||
6.0 | 80 | 1000 | ||
6.3 | 150 | 2000 | ||
12 | 40 | 2000 | ||
سبائك التيتانيوم | 3.0 | O₂ | 1300 | 250 |
8.0 | 300 | 250 | ||
10.0 | 280 | 250 | ||
40.0 | 50 | 250 | ||
حول ليزر KF
KF Laser هي مؤسسة ذات تقنية عالية تركز على البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لمعدات الليزر والأدوات الآلية. وبالاعتماد على الابتكار التكنولوجي المتطور، تلتزم الشركة بتزويد العملاء بحلول معالجة ليزر فعالة ودقيقة. وتشمل منتجاتها الرئيسية آلات القطع بليزر الألياف، وآلات اللحام بالليزر، وآلات الوسم بالليزر، وأدوات آلة CNC وغيرها من المعدات.
تلتزم شركة KF Laser بفلسفة العمل المتمثلة في 'الجودة أولاً، العميل أولاً'. من خلال التحسين التكنولوجي المستمر وابتكار المنتجات، تعمل باستمرار على تحسين أداء وموثوقية المعدات، وتلبية احتياجات المعالجة المتنوعة للعملاء، وتوفر للعملاء الدعم الفني الشامل والحلول.
-
هل أنت جديد في تشغيل آلة القطع بليزر الألياف؟ تجنب هذه الأخطاء الخمسة الشائعة في القطع بالليزر والتي تتسبب في إهدار المواد وإتلاف العدسات الباهظة الثمن وتدمير كفاءة الإنتاج. للوهلة الأولى، قد يبدو تشغيل آلة القطع بليزر الألياف CNC الحديثة أمرًا بسيطًا للغاية - فقط قم باستيراد الملفمنتج -
يعد القطع بالليزر تقنية متقدمة تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة بدلاً من أدوات القطع الميكانيكية التقليدية. إنه يوفر مزايا كبيرة - مثل الدقة العالية، وسرعات القطع السريعة، ومرونة التصميم، وتوفير المواد من خلال التداخل التلقائي، وحواف القطع الناعمة، وl -
في المشهد التنافسي لتصنيع المعادن العالمية، تعد الكفاءة والدقة والسلامة أمورًا غير قابلة للتفاوض. تم تصميم آلة القطع بليزر الألياف ذات المنصة المزدوجة ذات التغليف الكامل من سلسلة K لتلبية هذه المتطلبات، مما يوفر حلاً قويًا للتطبيقات الصناعية الثقيلة. متوفر فيمنتج
اشترك في KF ليزر
الحصول على المعلومات في المقام الأول.
يشارك