برش لیزر ورق ضخیم
برش لیزر ورق با توجه به سرعت، دقت و هزینه های رقابتی، همواره جزء روش های پرطرفدار در تولید قطعات صنعتی می باشد. برش لیزر ورق ضخیم از نظر دقت و کیفیت خیلی بهتر از روش واتر جت و به علت سرعت و هزینه خیلی بهتر از ماشین کاری می باشد. به همین علت ترجیح بیشتر مهندسین استفاده از روش برش لیزر می باشد. برش لیزر ورق ضخیم اغلب جهت برش آهن و استیل مورد استفاده قرار می گیرد.
میزان ضخامت قابل برش لیزر بر روی انواع ورق های فلزی شامل آهن، مس، گالوانیزه، استیل، برنج، آلومینیوم، آلیاژهای گوناگون و همچنین برش لیزر ورق های غیر فلزی مانند تفلون، پلکسی، چوپ و فوم متفاوت است. که میزان حداکثر ضخامت برش آن ها بستگی به جنس، سختی و نوع ورق دارد. توان خروجی لیزر و فشار گاز اکسیژن تأثیر قابل توجهی بر درصد تغییرات عرض پوسته دارند.
زمانی که به بررسی حداکثر ضخامت برش لیزر می پردازید. بایستی دو عامل را بطور خاص تجزیه و تحلیل نمایید: قدرت لیزر و نوع و دوام متریال. یک لیزر با قدرت یک وات نمی تواند موادی را به ضخامت یک لیزر دیگر برش دهد.
فلزات قابل برش با لیزر
لیزرها می توانند خیلی از مواد را برش دهند. و اغلب روی چند نوع فلز خاص مورد استفاده می گیرند، از جمله: فولاد کربنی، فولاد نرم، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای فولادی و آلومینیوم.
-
فولاد کربنی
فولاد مخلوطی از آهن و کربن می باشد. فولاد کربنی فولادی با مقدار کربن زیادتر است.
-
فولاد ملایم
فولاد ملایم غلظت کربن کمی در مقایسه با فولاد کربنی دارد.
-
فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ مقادیر کمی کروم جهت ایجاد دوام در مقابل خوردگی اضافه دارد.
-
سایر آلیاژهای فولادی
فولاد آلیاژی جهت تقویت بیشتر با یک یا چند عنصر دیگر پیوند خورده است.
-
آلومینیوم
مواد آلومینیومی به علت سبکتر بودن نسبت به فولاد کاربرد زیادی دارند. علاوه بر این فلزات، می توان از لیزر برای برش زیای از مواد غیر فلزی همانند چوب، پلاستیک و سرامیک استفاده کرد. با این حال، معمولا جهت برش فلز، به خصوص موارد ذکر شده در بالا از برش لیزر مورد استفاده قرار می گیرد.
استحکام مواد موثر در برش لیزر
دوام یک فلز معین به عواملی همانند نسبت عناصر گوناگون در آلیاژ بستگی دارد و متفاوت می باشد. ولی همچنان تمایل به قوی تر یا ضعیف تر بودن انواع خاصی از فلز نسبت به دیگری وجود دارد. دوام متریال گوناگون از دشوار ترین تا آسان ترین آن ها در مقابل برش لیزر به ترتیب زیر می باشد:
-
فولاد کربنی
مقادیر زیاد کربن استحکام بیشتری را در فولاد ایجاد مینماید.
-
فولاد ملایم
با داشتن محتوای کربن کمتر از فولاد کربنی، برش لیزر فولاد ملایم آسانتر است. با این حال، اگرچه برش پذیرتر است، اما محصولات نهایی ساخته شده از فولاد نرم قوی تر و انعطاف پذیرتر از محصولاتی هستند که مقادیر کربن بیشتری دارند.
-
فولاد ضد زنگ
وجود کروم با زنگ زدگی مقابله می نماید. و معمولا مواد را انعطاف پذیرتر و برش را دشوار تر می نماید. با این حال، اثری مشابه کربن ندارد.
-
آلومینیوم
فلز آلومینیوم اغلب یک ماده بسیار انعطاف پذیر است. به ندرت مشکل قابل توجهی را برای برش لیزر ایجاد مینماید.
-
مواد غیر فلزی
موادی همانند چوب، پلاستیک و سرامیک مسلما استحکام بسیار کمتری نسبت به فلز دارند. آلیاژهای دیگر فولاد نیز بسته به نوع و میزان آلیاژ و نسبت عناصر می توانند در رتبه های گوناگون فهرست بالا قرار گیرند. البته که هیچ یک از این رتبه بندی ها قطعی نمی باشند و بسته به ساختار هر فلز، می توانند تغییر نمایند.
تاثیر ضخامت بر سرعت برش لیزر ورق
لیزرهایی با قدرت برش بالاتر می توانند ضخامت های بیشتری را برش دهند. و در عین حال می توانند ضخامت های کم تر را در زمان کم تری برش دهند. به همین صورت لیزر می تواند مواد ضعیف تر را سریع تر از مواد قوی تر برش بزند که برخی اوقات اگر با یک فلز ضخیم یا قوی مواجه نباشید، می تواند با استفاده از لیزر با وات بالا این عمل انجام شود.
با این حال سرعت نیز تحت تأثیر استفاده از گاز در مراحل می باشد. فلز را نمی توان با بی دقتی برش داد. به این دلیل که موجب می شود که سوراخ ها و پلیسه ها در لبه های بریده شده باقی بماند. همانطور که برش در حال انجام میباشد، گاز بایستی با فشار بالا اعمال شود تا این مشکلات برطرف شود. بعنوان مثال جهت برش فولاد ضد زنگ از نیتروژن و برای فولاد کربنی از اکسیژن مورد استفاده قرار می گیرد. نوع گاز و زمان مورد نیاز برای برش لیزر صحیح می تواند بر سرعت مراحل تأثیر بگذارد، که روش دیگری است که فرآیند برش لیزر علاوه بر ضخامت ورق به آن بستگی دارد.