برش فلزات رنگی | فلزات از پرکاربردترین و رایج‌ترین مواد اولیه در صنایع مختلف و تولید انواع محصولات به شمار می‌روند. فلز به‌عنوان یک عنصر شیمیایی به دلیل ویژگی‌هایی نظیر انتقال حرارت بالا، شکل‌پذیری مناسب، چکش‌خواری و استحکام قابل توجه، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد .به طور کلی، فلزات عناصر شیمیایی هستند که به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارند. از جمله انواع مختلف فلزات می‌توان به آهن، آلومینیوم، استیل، فولاد، ورق‌های گالوانیزه، مس و برنج اشاره کرد.
فلزات را می‌توان براساس خصوصیات آن‌ها به دو دسته اصلی آهنی و غیرآهنی (فلزات رنگی) تقسیم کرد. فلزات رنگی مانند مس، برنج، آلومینیوم و تیتانیوم، توانایی بیشتری در انتقال حرارت نسبت به فلزات آهنی دارند. پیش از ورود فناوری برش لیزر به صنعت، برش این نوع فلزات در صنایع گوناگون از جمله صنایع الکترونیکی، تولید لوازم زینتی و قطعات صنعتی با چالش‌های زیادی همراه بود.
با توجه به کاربردهای گسترده فلزات و نیاز به استفاده از آن‌ها در بخش‌های مختلف صنعتی، اهمیت وجود ابزاری کارآمد برای برش قطعات پیچیده و ظریف بیش از پیش احساس می‌شود.
امروزه، دستگاه برش لیزری این امکان را فراهم کرده‌اند که بتوان فلزات را در مدت زمانی کوتاه و با دقت بالا برش داد.
فلزات رنگی چیست؟
همان‌طور که اشاره شد، فلزات به دو دسته فلزات آهنی و غیرآهنی تقسیم می‌شوند. فلزات غیرآهنی که به آن‌ها فلزات رنگی نیز گفته می‌شود، شامل فلزاتی هستند که فاقد آهن و ترکیبات آن هستند. در مقابل، فلزات آهنی حاوی آهن خالص یا آلیاژهایی مانند فولاد و چدن هستند که به دلیل مقاومت و استحکام بالا، در ساخت قطعات و تجهیزات مختلف کاربرد دارند.
فلزات رنگی شامل موادی مانند سرب، برنج، مس، قلع، آلومینیوم، برنز و روی می‌شوند که هر یک در صنایع مختلف برای تولید محصولات متنوع به کار می‌روند.
یکی از ویژگی‌های فلزات رنگی به‌ویژه آلومینیوم، میزان بازتابش بالای پرتو لیزر است. این بازتابش می‌تواند به سورس لیزر فایبر دستگاه آسیب برساند.
در مجموع، می‌توان با رعایت برخی نکات، میزان بازتاب پرتو به منبع دستگاه را کاهش داد:
- استفاده از پروتکتور آنتی‌رفلکت: این محافظ از برخورد پرتو‌های بازتابی به منبع دستگاه جلوگیری کرده و مانع از آسیب به سورس می‌شود.
- استفاده ناپیوسته از دستگاه برای برش فلزات رنگی: برش مداوم فلزات رنگی به دلیل بازتاب بیشتر پرتو نسبت به فلزات آهنی، می‌تواند باعث آسیب به منبع دستگاه شود؛ بنابراین، استفاده ناپیوسته از دستگاه توصیه می‌شود.
- کاهش فرکانس: برای برش فلزات رنگی، کاهش فرکانس می‌تواند تاثیر مثبتی داشته باشد؛ زیرا کاهش فرکانس منجر به کاهش بازتاب پرتو می‌شود.
- تنظیم کیفیت برش: کیفیت برش نقش مهمی در میزان بازتاب پرتو دارد. اگر کیفیت برش پایین باشد، پلیسه‌های بیشتری در اطراف لبه‌های برش ایجاد می‌شود که این پلیسه‌ها باعث افزایش بازتاب می‌شوند؛ بنابراین، تنظیمات دستگاه باید به‌گونه‌ای باشد که کمترین میزان پلیسه تولید شود تا بازتاب پرتو کاهش یابد.
روش‌های برش فلزات رنگی
روش‌های برش فلزات غیرآهنی در مقایسه با فلزات آهنی (انواع برشکاری فلزات) تفاوت‌های قابل توجهی دارند. دلیل این تفاوت، حساسیت بیشتر فلزات رنگی به گرما و انتقال حرارت است که نیازمند دقت و ظرافت بالاتری در فرایند برش است. پیشرفت فناوری و توسعه ماشین‌آلات پیشرفته باعث شده است که برش فلزات رنگی امروز بسیار دقیق‌تر و آسان‌تر از گذشته انجام شود.
برش فلزات رنگی با دستگاه برش لیزر فایبر
دستگاه برش لیزر فلزات شامل قطعات و تجهیزات مختلفی هستند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. یکی از پیشرفته‌ترین این دستگاه‌ها، دستگاه برش لیزر فایبر است که به دلیل توان و دقت بالا، برای برش فلزات غیرآهنی ایده‌آل است.
این دستگاه با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، قادر است فلزات رنگی را با دقت و ظرافت بالا در ضخامت‌ها و ابعاد مختلف برش دهد. فلزاتی مانند مس و آلومینیوم در هنگام برش، پرتو بیشتری نسبت به فلزات آهنی بازتاب می‌دهند. با این حال، پرتو لیزر فایبر بازتاب کمتری دارد و امکان تولید محصولات با کیفیت بالا در زمان کوتاه را فراهم می‌کند.
مزایای برش فلزات رنگی با دستگاه لیزر فایبر
- تنظیم دمای برش: امکان تنظیم دما بر اساس نوع فلز رنگی برای دستیابی به بهترین نتیجه.
- دقت و سرعت بالا: برش فلزات با ظرافت بی‌نظیر و در کوتاه‌ترین زمان ممکن.
- بدون نیاز به پردازش اضافی: برش‌ها کاملاً دقیق و مطابق داده‌های ورودی دستگاه انجام می‌شوند.
- حداقل تغییر شکل: ناحیه تحت تأثیر حرارت محدود است و از تغییر شکل بخش‌های مجاور جلوگیری می‌شود.
- شکاف باریک: عرض شکاف برش بین 1 تا 3 میلی‌متر است.
- بدون خراش یا ضربه: سطح فلز هیچ تماسی با بخش مکانیکی دستگاه ندارد، در نتیجه خراش یا آسیب سطحی ایجاد نمی‌شود.
برش فلزات رنگی با واتر جت
یکی دیگر از روش‌های موثر برای برش فلزات غیرآهنی، استفاده از دستگاه واتر جت است. در این روش، آب با فشار بسیار بالا برای برش فلزات به کار می‌رود. مزیت اصلی واتر جت این است که هیچ گونه حرارت یا تنش گرمایی به فلز وارد نمی‌شود که این ویژگی به ویژه برای فلزات حساس اهمیت دارد.
برش فلزات رنگی با دستگاه CNC هوا گاز
دستگاه‌های برش CNC هوا گاز نیز از جمله تجهیزات پیشرفته برای برش فلزات رنگی محسوب می‌شوند. این دستگاه‌ها مجهز به میکروکامپیوتر هستند که داده‌های لازم برای برش را پردازش می‌کند و فرایند برش به صورت خودکار انجام می‌شود.
در این روش، از یک مشعل برای پاشش گاز استیلن و جریان اکسیژن استفاده می‌شود. هرچند سرعت برش نسبت به روش‌های دیگر کمتر است، اما دقت و کیفیت برش لبه‌های فلز بسیار بالاست.
برش فلزات رنگی: ورق آلومینیومی
آلومینیوم یکی از فلزات سبک است که به صورت ورقه‌هایی انعطاف‌پذیر تولید می‌شود و سطحی براق دارد که در برابر زنگ‌زدگی مقاومت زیادی نشان می‌دهد. برای تولید قطعات آلومینیومی، عملیات برشکاری ضروری است و در این میان، برش لیزر آلومینیوم طی سال‌های اخیر به عنوان گزینه اصلی در برشکاری این نوع فلز شناخته شده است؛ زیرا این روش دارای مزایای فراوانی (مزایای برش لیزری) است. برش لیزر فلزات برای پیاده‌سازی طرح‌های پیچیده هندسی به‌راحتی قابل استفاده است، میزان دورریز متریال را به حداقل می‌رساند، دقت فوق‌العاده‌ای دارد و سرعت آن قابل مقایسه با روش‌های سنتی برشکاری نیست.
از جمله مزایای برش لیزر آلومینیوم می‌توان به دقت بالا (به ویژه در برش‌های تکراری)، هزینه پایین، حداقل پرتی مواد، کیفیت برتر لبه‌های برش و سهولت در طراحی اشاره کرد؛ زیرا امکان برش هر نوع طرح پیچیده هندسی وجود دارد. برش آلومینیوم به دلیل نرمی بیشتر این آلیاژ نسبت به فولاد و آهن، فرایند پیچیده‌تری محسوب می‌شود. با این حال، تیم متخصص روتک با بهره‌گیری از تجربه و دانش فنی، دستگاه‌های برش را به گونه‌ای تنظیم می‌کند که بهترین نتایج را برای مشتریان به ارمغان آورد.
برش فلزات رنگی: ورق برنجی
برنج یکی از فلزاتی است که خواص بسیار خوبی برای بسیاری از کاربردهای مهندسی دارد و برای فرایندهای تولید ثانویه یک گزینه استثنایی به شمار می‌آید. این فلز به راحتی خم می‌شود و امکان لحیم‌کاری آن نیز به سادگی فراهم است؛ به همین دلیل، لحیم‌کاری به جای جوشکاری سنتی، به راحتی امکان اتصال قطعات جداگانه را فراهم می‌سازد.
برنج از ویژگی‌های برجسته‌ای برخوردار است؛ رسانایی الکتریکی و حرارتی بالای آن و همچنین مقاومت در برابر خوردگی بیشتر نسبت به مس، از جمله دلایلی است که برنج را به گزینه‌ای جذاب برای کاربردهای الکتریکی تبدیل می‌کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که برنج علاوه بر اتصالات الکتریکی، برای بسیاری از اجزای مهندسی دیگر نیز مناسب باشد.
اگرچه برنج را می‌توان با ابزار دستی یا CNC (تفاوت برش لیزر و CNC) برش داد، این روش‌ها معایب خاص خود را دارند. برش دستی برنج هزینه‌بر و زمان‌بر است، زیرا نیاز به مهارت بالای افراد دارد برای شکل‌دهی، برش و صاف کردن فلز. از طرفی، برش لیزری می‌تواند به طور نیمه خودکار انجام شود، اما استفاده از ابزار مکانیکی برای برش برنج باعث سایش سریع ابزار می‌شود که از نظر اقتصادی به صرفه نیست. همچنین، نیاز به محکم کردن مواد در CNC وجود دارد و این فرایند معمولاً کندتر از برش لیزری است، به همین دلیل برای تولید انبوه قطعات دو بعدی گزینه مناسبی به شمار نمی‌آید.
ضخامت ورق‌های قابل برش لیزر برنج
به طور معمول، برش لیزر فقط بر روی ورق‌های برنجی انجام می‌شود. به دلیل ویژگی‌های بازتابی این فلز، در گذشته برش لیزر ورق‌های برنجی با استفاده از فناوری CO2 فرایندی دشوار بود. اما با پیشرفت فناوری برش لیزر فایبر، قابلیت‌های آن به طور چشمگیری افزایش یافته است. به همین دلیل اکنون قادر هستیم ورق‌های برنجی را تا ضخامت بالا بدون ایجاد نقص یا سوراخ برش دهیم.
معرفی دستگاه‌های لیزر برش فلزات رنگی
دستگاه برش لیزر فلز RT1530Z
دستگاه برش لیزر فلز RT1530M
دستگاه برش لیزر فلز RT2060M
جمع‌بندی برش فلزات رنگی
با توجه به روش‌های مختلف برش فلزات غیرآهنی، دستگاه برش لیزر فایبر فلزات (دستگاه لیزر برش فلزات چیست) به دلیل دقت، سرعت، ظرافت و کیفیت بالایی که ارائه می‌دهد، یکی از بهترین گزینه‌ها برای برش فلزات رنگی محسوب می‌شود. این دستگاه امکان انجام برش‌های پیچیده و ظریف حتی در ابعاد کوچک را فراهم می‌کند و به همین دلیل در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد.
فلزات آهنی و غیرآهنی چه تفاوت‌هایی دارند؟
فلزات آهنی شامل آهن و آلیاژهایی مانند فولاد و چدن هستند، در حالی که فلزات غیرآهنی فاقد آهن بوده و شامل موادی مانند مس، آلومینیوم و برنج می‌شوند.
چرا برش لیزر برای فلزات غیرآهنی مناسب است؟
برش لیزر به دلیل دقت بالا، سرعت و امکان برش قطعات پیچیده و ظریف، برای فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم و مس ایده‌آل است.
چرا آلومینیوم هنگام برش لیزر به دقت بیشتری نیاز دارد؟
آلومینیوم به دلیل خاصیت انعکاسی بالا، نیاز به تنظیمات دقیق‌تری دارد تا از آسیب به منبع لیزر و بازتاب پرتو جلوگیری شود.
چگونه می‌توان از آسیب به منبع دستگاه لیزر هنگام برش فلزات رنگی جلوگیری کرد؟
استفاده از پروتکتور آنتی‌رفلکت و برش ناپیوسته فلزات رنگی کمک می‌کند تا از آسیب به منبع دستگاه جلوگیری شود.
آیا دستگاه برش لیزر فایبر برای برش آلومینیوم و برنج موثر است؟
بله دستگاه برش لیزر فایبر به دلیل دقت و توانایی کاهش بازتاب پرتو، برای برش آلومینیوم و برنج بسیار موثر است.
چرا برش با واتر جت برای فلزات غیرآهنی مناسب است؟
واتر جت به دلیل عدم ایجاد حرارت و تنش گرمایی برای فلزات حساس مانند آلومینیوم و مس مناسب است.
مزایای برش لیزر آلومینیوم چیست؟
دقت بالا، کیفیت برتر لبه‌های برش، هزینه پایین و قابلیت برش طرح‌های پیچیده از جمله مزایای برش لیزر آلومینیوم هستند.
آیا برش لیزر برای برش ورق‌های برنجی کاربرد دارد؟
بله برش لیزر به دلیل دقت بالا و عدم آسیب به سطح، گزینه‌ای مناسب برای برش ورق‌های برنجی به شمار می‌رود.
آیا دستگاه برش لیزر فایبر برای فلزات با ضخامت بالا مناسب است؟
بله دستگاه برش لیزر فایبر قادر به برش فلزات غیرآهنی با ضخامت‌های بالا (تا ۱۵ میلی‌متر) بدون نقص است.
چه نکاتی را باید هنگام برش فلزات رنگی با لیزر رعایت کرد؟
تنظیم دما، کاهش فرکانس و کیفیت برش از جمله نکات مهمی هستند که باید هنگام برش فلزات رنگی رعایت شود تا بازتاب پرتو کاهش یابد.