أنواع قواطع الليزر: الألياف وثاني أكسيد الكربون والمزيد

عروض Yonglihao Machinery خدمات تصميم الليزر. يُعدّ نوع الليزر عاملاً أساسياً في نتائج القطع. فهو غالباً ما يُحدد ما إذا كان القطع نظيفاً أم لا، أو ما إذا كنت ترغب في التخلص من آثار الخبث أو علامات الحروق أو دورات العمل الطويلة.

قد يكون لقطعتين نفس السُمك، لكن النتائج تختلف إذا لم يتطابق الامتصاص أو الانعكاس أو تدفق الحرارة مع مصدر الليزر. لهذا الدليل هدف بسيط، وهو مساعدتك على فهم الأنواع الرئيسية لقاطعات الليزر. ستتعلم ما يُميز كل منها وكيفية اتخاذ خيار عملي.

ما هو القاطع بالليزر؟

قاطعة الليزر هي نظام تحكم رقمي بالكمبيوتر (CNC). تُركز شعاع الليزر على إذابة أو تبخير أو تفتيت المادة. يؤدي ذلك إلى إحداث شق أو عرض قطع.

“يشير "نوع الليزر" عادةً إلى المصدر، مثل الألياف، أو ثاني أكسيد الكربون، أو البلورة، أو الصمام الثنائي. يُحدد هذا الاختيار الطول الموجي وخصائص الشعاع، كما يُحدد كيفية تفاعل الطاقة مع المواد المختلفة.

يختلف أداء الجهاز نفسه باختلاف المادة. يعتمد ذلك على مدى امتصاص المادة للطول الموجي، وعلى بقاء الشعاع مركّزًا عبر السُمك.

عوامل الأداء الأساسية

الطول الموجي والامتصاص: الامتصاص الجيد يُعزز استقرار العملية. الامتصاص الضعيف يُجبر على استهلاك طاقة أعلى، مما يُصعّب تماسك الحواف. الانعكاسية وتدفق الحرارة يُعززان هذه الاختلافات في المعادن.

جودة الشعاع والتركيز: نقطة "أضيق" تعني قطعًا أضيق. هذا يُثبّت التفاصيل الدقيقة. تتشكل الثقوب الصغيرة والشقوق الضيقة بشكل أفضل. في الألواح السميكة، تؤثر كثافة الطاقة على شكل القطع المخروطي وبقايا القطع السفلية.

نظام بيئي للعملية: هناك عوامل عديدة تُحدد الاستقرار طويل الأمد. تشمل هذه العوامل غاز المساعدة، وموضع الفوهة، وإزالة الخبث، واستخلاص الدخان، والتبريد. أنت بحاجة لأكثر من مجرد قصّ جيد من اليوم الأول.

الأنواع الرئيسية لقواطع الليزر

قاطع ألياف الليزر

تستخدم ليزرات الألياف طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة (حوالي 1.06 ميكرومتر). تُمرر الألياف المُشَبَّعة الشعاع وتُضخِّمه، مما يُنتج بقعة عالية الكثافة. تُعدّ هذه الليزرات مثالية لقطع المعادن، حيث تُوفّر السرعة، وقابلية التكرار، وحوافًا دقيقة.

غالبًا ما تُعدّ الألياف الخيار الأمثل للفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ الكربوني، والألومنيوم، والنحاس، أو النحاس الأصفر. فهي تصل بسهولة إلى فترة معالجة مستقرة لهذه المعادن. كما أنها تتحمل العمل بكميات كبيرة. وهي مثالية لأنماط الثقوب الكثيفة، والشقوق الضيقة، والخطوط المعقدة. كما أنها مناسبة للأجزاء الهيكلية التي تتطلب تشوهات حرارية منخفضة.

نادرًا ما يكون الحد الأقصى هو "هل يُمكن قصّه؟". عادةً ما يكون السؤال متعلقًا بالنظافة والتكلفة. غالبًا ما يكون ثاني أكسيد الكربون أفضل للخشب والأكريليك والجلد والمنسوجات، إذ يُعطي مظهرًا بصريًا أفضل. غالبًا ما يتطلب استخدام الألياف في هذه الأعمال المزيد من التجارب. كما أن الحفاظ على القوام الجمالي أصعب.

قاطع ليزر ثاني أكسيد الكربون

تعمل ليزرات ثاني أكسيد الكربون عند طول موجة 10.6 ميكرومتر. تمتص المواد العضوية والبوليمرات هذا الطول الموجي جيدًا. هذا يجعل ثاني أكسيد الكربون مثاليًا لقطع ونقش المواد غير المعدنية. يُضفي الخشب والكرتون والجلد والأقمشة والأكريليك حوافًا طبيعية وتفاصيل دقيقة.

اختر ثاني أكسيد الكربون لدقة النقش والملمس المرئي. يُستخدم هذا المنتج بكثرة في اللافتات، وقطع العرض، وألواح الأدوات، وألواح قوالب التغليف. يُحافظ على المواد الشفافة بشكل جيد. مع ذلك، لا يزال من الضروري استخلاص جيد للأبخرة لتجنب بقع الدخان.

معالجة المعادن أصعب باستخدام ثاني أكسيد الكربون. المسار البصري حساس للأوساخ والمحاذاة. نركز على الصيانة والتبريد لأعمال الصيانة. وإلا، قد ينحرف تباين النقش ويتغير لون الحواف.

ليزر Nd:YAG / Nd:YVO (كريستالي)

غالبًا ما تستخدم أنظمة الحالة الصلبة هذه وضع النبضات بطاقة ذروة عالية. وهي غير مخصصة لقطع الصفائح الكبيرة، بل تتميز بدقة عالية في التفاصيل بفضل التحكم الحراري. ويشمل ذلك وضع العلامات الدقيقة، وتحديد الميزات الدقيقة، ومعالجة الأسطح.

تُستخدم ليزرات الكريستال بشكل شائع في الإلكترونيات والأجهزة الطبية. تُستخدم لوضوح العلامات والتحكم في تفاعلات الأسطح. وتُستخدم مع استراتيجيات نبضية مُحسّنة لضمان ثبات الأسطح، وليس السرعة.

غالبًا ما تكون ليزرات الكريستال أقل تكلفةً من الألياف في قطع المعادن العامة. إنها أدواتٌ مخصصةٌ لأغراضٍ خاصة. تعمل بكفاءةٍ في النافذة المناسبة، لكنها ليست خيارًا عالميًا.

ليزر ثنائي مباشر

تنتج ليزرات الثنائيات المباشرة الضوء من ثنائيات أشباه الموصلات. تتميز هذه الليزرات بكفاءة عالية وتصميم مدمج. تعمل بكفاءة مع الصفائح الرقيقة وبعض أنواع البلاستيك. تتطلب هذه الآلة تشكيل شعاع قوي.

يعتمد الأداء بشكل كبير على النظام. تختلف جودة الشعاع باختلاف الشركة المصنعة. قد لا يكون الصمام الثنائي المباشر أفضل من الألياف في القطع الدقيقة أو الألواح السميكة. اختبره على عينات من القطع قبل اختيارك.

كيفية اختيار نوع الليزر المناسب

صنف حسب المادة أولاً. ثم ركز على الناتج المستهدف. عادةً ما تكون الألياف هي الأفضل للأجزاء المعدنية والسرعة. يُقلل ثاني أكسيد الكربون من التجربة والخطأ في حالة الخشب أو الأكريليك أو الأقمشة.

بعد ذلك، حدد الناتج المطلوب تحديدًا. هل تقطع أجزاءً تحمل وزنًا؟ عندها، تُعدّ الشقوق والرواسب مهمة. هل تصنع أجزاءً للعرض؟ عندها، تُعدّ الملمس ولون الحواف أمرًا بالغ الأهمية. تتغير الأولويات بناءً على النتيجة. لهذا السبب غالبًا ما يختار الناس النوع الخاطئ.

مدخلات القرار الرئيسية:

• مادة: المعدن مقابل اللامعدن. هل هو عاكس أم موصل؟
• الهندسة: هل لديك فتحات صغيرة أو زوايا حادة أو جدران رقيقة؟
• حافة: هل تحتاج إلى حواف تجميلية أو قابلة للحام أو محكمة الغلق؟
• هدف: هل تحتاج إلى نماذج أولية أو استقرار متكرر؟
• حدود المتجر: خذ بعين الاعتبار إمدادات الغاز، وجودة الاستخراج، والصيانة.

القطع مقابل النقش مقابل الوسم

• يمر القطع عبر المادة. أنت تهتم بالهندسة، والرواسب، والشكل المدبب. يجب أن تبقى حواف القطع ثابتة. يجب أن تبقى الثقوب في مكانها. يجب ألا تتشوه المناطق الرقيقة.
• يركز النقش على العمق والوضوح. يؤثر الدخان والحرارة على المظهر. غالبًا ما يكون ثاني أكسيد الكربون هو الخيار الأمثل للنقش على اللافلزات، إذ يُعطي ملمسًا أكثر وضوحًا. أما بالنسبة للمعادن، فتُحدد استراتيجية النبض سهولة القراءة ومقاومة التآكل.
• تُغيّر عملية وضع العلامات السطح. أنت بحاجة إلى تباين ووضوح في القراءة. ليس العمق هو الهدف الرئيسي. عادةً ما تُعدّ ليزرات الكريستال الخيار الأمثل هنا. تتطلب رموز التتبع المتانة، وليس سرعة القطع.

الفخاخ الشائعة

تبدأ معظم الخيارات الخاطئة بـ"القوة" بدلًا من النتائج. تحقق من ثبات النتائج باستخدام عينات حقيقية أولًا. تأكد من صمود العملية.

• المعادن العاكسة: النحاس والألومنيوم حساسان. الاستقرار واستراتيجية الغاز أهم من الطاقة.
• البوليمرات الحساسة للحرارة: بعض البلاستيك يُقطع بشكل نظيف، والبعض الآخر يذوب. اختبر قطعة صغيرة أولًا.
• اِستِخلاص: سوء إزالة الدخان يُضرّ بالتشطيب، ويُلوّث البصريات أيضًا.
• تبريد: يحتاج ثاني أكسيد الكربون إلى تبريد مستقر للحصول على نقش جيد.
• غاز مساعد: يُسرّع الأكسجين بعض أنواع الفولاذ، لكنه يُغيّر كيمياء الحواف. يُحافظ النيتروجين على نظافة الحواف. هذا مهمٌّ للّحام أو المظهر.

خاتمة

ابدأ باستخدام الألياف لقطع المعادن، لضمان السرعة والثبات. ينطبق هذا بشكل خاص على الألومنيوم والنحاس والبرونز. ابدأ باستخدام ثاني أكسيد الكربون للحصول على مظهر قطع ونقش غير معدني. يُستخدم الكريستال والصمام الثنائي المباشر لوضع العلامات أو الصفائح الرقيقة.

بمجرد اختيار النوع المناسب، يمكنك تحسين الإعدادات. اضبط الطاقة والغاز والتركيز والسرعة للحصول على نتائج ثابتة. لا تُجبر المعلمات على إصلاح أي خلل. هذا يُقلل من وقت القطع التجريبي ويُثبّت أوقات التسليم.

Yonglihao Machinery يمكنه مساعدتك. نحن نعمل كجهة اتصال. النمذجة السريعة شريكنا. سنساعدك في اختيار نوع الليزر المناسب. ثم نُحسّن الإعدادات للحصول على عينات ثابتة بشكل أسرع.

التعليمات

ثاني أكسيد الكربون مقابل الألياف: أيهما أولاً؟

ابدأ بالألياف للمعادن، ثم بثاني أكسيد الكربون لغير المعادن. ثم دع السُمك واحتياجات الحواف تُحدد الخيار النهائي.

لماذا الألياف مفيدة للنحاس والنحاس الأصفر؟

تربط أنظمة الألياف الطاقة بالمعادن بكفاءة. فهي تحافظ على مكانها بإحكام. هذا يقلل من حالات عدم الاستقرار عند صعوبة تدفق الحرارة.

هل يمكن لليزر ثاني أكسيد الكربون قطع المعدن؟

نعم، لكن النافذة صغيرة. يعتمد ذلك على المادة والتركيب. عادةً ما يكون الألياف الخيار الأفضل.

متى يجب علي استخدام Nd:YAG / Nd:YVO؟

استخدمها لوضع علامات دقيقة أو لطباعة تفاصيل دقيقة. فهي تتحمل الحرارة بكفاءة. اخترها عندما تكون جودة العلامة أهم من السرعة.

ما هي المعلومات التي تحتاجها لاختيار نوع الليزر؟

أخبرنا بنوع المادة وسمكها. أخبرنا بالحد الأدنى لحجم القطعة. أخبرنا بالعملية (قطع، نقش، أو وسم). أضف الكمية ومتطلبات الحافة. يمكننا بعد ذلك اختيار الليزر المناسب بسرعة.