در این مقاله قصد داریم درباره برش لیزری و انواع آن و نحوه عملکرد آن توضیحاتی خدمت شما ارائه دهیم. همانطور که از اسم این فناوری پیدا است عمل برش اجسام بوسیله نیروی ایجاد شده توسط اشعه لیزر را برش لیزری می‌نامیم.
عوامل تاثیرگذار بر روی نامگذاری برش لیزری
نامگذاری تخصصی برش لیزری به چند عامل بستگی دارد که عبارتند از:
- نوع متریال قابل برش
- گاز داخل سیستم تامین اشعه لیزر (تیوب)
در ادامه هر یک از موارد فوق را توضیح می‌دهیم.
۱. نوع متریال قابل برش
بسته به این که دستگاه برش لیزری چه نوع از موادی را قادر به برش دادن باشد دو دسته‌ی مهم به وجود خواهد آمد:
1. دستگاه برش لیزری فلزات که قادر به برش متریال‌های فلز هم می‌باشد.
2. دستگاه برش لیزری غیر فلز که توانایی برش اجسام فلزی را ندارد.
۲- گاز داخل سیستم تامین اشعه لیزر (تیوب)
تیوب بخش اصلی دستگاه لیزر است که اشعه لیزر را تولید می‌کند، معمولا قطعه‌ی شیشه‌ای استوانه‌ای شکل است که در انواع مختلف بسته به طول موج خروجی و قدرت خروجی آن که معمولا بین ۶۰ تا ۴۰۰ وات است وجود دارد که ولتاژ راه اندازی و ولتاژ کاری آن چیزی در حدود ۲۵ هزار تا ۳۵ هزار ولت است! که بسته به مقدار توان هر دستگاه نوع دستگاه و متریال‌های قابل برش نیز می تواند تغییر کند مثلا تیوب با توان ۸۰ قدرت برش خیلی کمتری نسبت به تیوب توان ۱۲۰ دارد ولی حکاکی خیلی تمیز‌تری دارند.
البته توان تمام دستگاه‌ها با تهیه تیوب مورد نظر در یک رنج خاصی می‌تواند ضعیف تر یا قوی‌تر بشود. داخل تیوب آب جریان دارد تا دائما در حال خنک شدن باشد و به وسیله دستگاهی به نام چیلر جریان آب در داخل تیوب حفظ می‌شود که البته دمای آب نیز به وسیله چیلر چک شده و این قدرت را دارد که در زمانی که دمای آب بالاتر از حد مجاز باشد اشعه لیزر را قطع کند تا از آسیب رسیدن به تیوب و سایر قطعات مرتبط جلوگیری شود.
همچنین تیوب از یک نوع گاز پر شده است که اساس تعیین نام دستگاه خواهد بود. بر اساس نوع گاز داخل تیوب، نام دستگاه و مورد استفاده آن مشخص می‌شود که رایج‌ترین آن دستگاه برش لیزری Co2 به خاطر پر شدن تیوب با گاز Co2 می‌باشد.
عامل دیگر اندازه میز کار دستگاه است که در دستگاه‌های مختلف متفاوت است ابعادی چون:
- 90×45
- 60×90
- 120×90
- 120×180
- 180×240
که معمول‌ترین آن اندازه میز کار 120×90 می‌باشد که عموما در اغلب غریب به اتفاق آن‌ها نسبت ۴ به ۳ رعایت شده است که به راحتی بتوان ورق‌های در ابعاد بزرگ‌تر را بدون دور ریز و پرت به ورق سایز میز دستگاه مورد نظر تبدیل کرد.
عوامل دیگری هم هستند که دستگاه‌های برش لیزری را از هم متمایز می‌کنند که به علت تخصصی شدن، بحث نام گذاری را در اینجا کوتاه می‌کنیم.
انواع متریال‌هایی که می‌توان با این دستگاه‌ها برش داد از قرار: فلزات، چوب، ام دی اف، مقوا، پارچه، نمد، چرم، فوم، صفحات مولتی استایل، انواع صفحات پلکسی گلاس و … می‌باشد. نکته حائز اهمیت این است که کلیه متریال‌ها باید به صورت ورق کاملا تخت و با ضخامتی مشخص باشند. بسیاری از هدایای تبلیغاتی اصفهان با کمک برش لیزری تولید می‌شوند.
دستگاه لیزر چطور کار می‌کند؟
پس از آن که طرح مورد نظر توسط نرم افزارهای گرافیکی یا مهندسی برداری آماده شد (لازم به ذکر است که نرم افزارهای گرافیک بیت مپی یا نقشه بیتی قابلیت دستور دادن به دستگاه‌های CNC را ندارند و برای این کار حتما باید از نرم افزارهای برداری استفاده شود، نرم افزارهایی نظیر کورل دراو، اتوکد، سالیدورکس، الستریتور، آردی-کم و تعدادی نرم افزارهای گرفیک برداری معمولی‌تر) موقع پردازش آن توسط نرم افزارهای تخصصی CNC می‌رسد، این نرم افزارها طرح مورد نظر را به زبان G.cod ترجمه می‌کنند و به صورت دستور‌های حرکت محور به قسمت مادربورد دستگاه ارسال می‌کنند، پردازشگر دستگاه کد‌های y و x های را تفسیر کره و آن‌ها را به صورت پالس‌های معنی دار به استپر موتور‌های دستگاه ارسال می‌کند و عملیات حرکت محورها آغاز می‌شود.
استپر موتور‌ها یا موتور‌های پله‌ای، موتور‌های پیشرفته‌ای هستند که میزان حرکت آن‌ها دقیقا دستور پذیر و قابل محاسبه است و پیگیری است، دقیق بودن در حرکت و توقف، حرکت‌های مجدد و بدون خط و قابلیت حرکت در سرعت‌های خیلی پایین از دیگر خصوصیات استپر موتور‌ها می‌باشد.
به دلیل تخصصی بودن و بلا استفاده بودن فرایند ترجمه و تبدیل طرح گرافیکی به دستورات حرکت و G.cod برای اپراتور‌های دستگاه، این مبحث را نیز در همین جا کوتاه می‌کنیم. شرکت هدایای تبلیغاتی در اصفهان از دستگاه لیزر برای تهیه هدایای تبلیغاتی استفاده می‌کند.
عملیات برش چگونه انجام می‌شود؟
پس از آن که دستورات حرکت محورها مشخص شد نوبت انتقال اشعه لیزر به سطح متریال می‌شود همان طور که می‌دانید اشعه لیزر در راستای کاملا مستقیم حرکت می‌کند پس چگونه مثلا طرح یک گل را می‌تواند برش دهد؟
از قسمت خروجی تیوب اشعه لیزر به وسیله سه آیینه فلزی که لیزر منتقل می‌شود y و x قادر به بریدن آن نیست به مرکز تلاقی محور‌های و پس از آن به سطح متریال تابانیده می‌شود که در همه حالت‌های حرکت محور‌های دستگاه این آیینه‌ها همواره در راستای یکدیگر باقی می‌مانند و همواره اشعه لیزر بر روی سطح متریال عمود خواهد بود و عملیات برش را انجام خواهد داد.
معمولا در دراز مدت تنظیم این آیینه‌ها به هم خواهد ریخت که تنظیم مجدد آن امری طبیعی است و نحوه صحیح تنظیم آن را در مقاله‌های بعدی خدمت شما توضیح خواهیم داد.
در محل تلاقی دو محور x و y در نقطه ی انتهایی خروج لیزر عدسی همگرای قدرتمندی وجود دارد که اشعه ی لیزر را در نقطه تماس با متریال متمرکز کند (به این قسمت نازل دستگاه گفته می‌شود) پس به علت وجود عدسی و این که عدسی‌ها نقطه‌ی کانونی مشخصی دارند متریال ما باید به صورت ورق کاملا تخت باشد و همچنین میز کار دستگاه دقیقا تراز باشد به طوری که فاصله ناز تا متریال در تمام نقاط میز کار دستگاه دقیقا به اندازه فاصله کانونی لنز باشد و تغییر نکند چرا که کم و زیاد شدن این فاصله در نقاط مختلف باعث می‌شود که عمل برش قسمت‌هایی از متریال ناموفق باشد.
