سرعت و فشار دستگاه لیزر برش فلزات | برش فلزات با استفاده از تکنولوژی لیزر یکی از دقیق‌ترین و سریع‌ترین روش‌های موجود در صنعت است. این روش به‌ویژه در تولید قطعات پیچیده و با دقت بالا کاربرد دارد. یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار در کیفیت و دقت برش، انتخاب سرعت برش و فشار مناسب است. انتخاب نادرست این پارامترها می‌تواند منجر به کاهش کیفیت برش، افزایش هزینه‌ها و آسیب به دستگاه شود. در این مقاله به بررسی عوامل تأثیرگذار بر انتخاب سرعت برش و فشار مناسب در دستگاه لیزر برش فلزات خواهیم پرداخت.
سرعت برش چیست؟
سرعت برش به‌معنای سرعت حرکت پرتو لیزر در هنگام برش قطعه است. این پارامتر بر اساس میلی‌متر در دقیقه (mm/min) اندازه‌گیری می‌شود و ارتباط مستقیمی با زمان مورد نیاز برای انجام برش دارد. سرعت برش باید به گونه‌ای انتخاب شود که بهترین نتیجه از نظر دقت، کیفیت و راندمان را ارائه دهد.
اهمیت انتخاب سرعت برش دستگاه لیزر
سرعت برش در دستگاه برش لیزر فلزات بسته به نوع ماده‌ای که برش داده می‌شود، متفاوت است. به عنوان مثال، انتخاب سرعت برش بر اساس ضخامت ماده تأثیر بسیاری بر کیفیت نهایی برش خواهد داشت. انتخاب سرعت مناسب نه تنها کیفیت بهتری به ما می‌دهد، بلکه باعث افزایش بهره‌وری دستگاه نیز می‌شود. در ادامه، تأثیرات سرعت برش بر کیفیت نهایی بررسی خواهد شد.
تأثیر سرعت برش بر کیفیت سطح برش
سرعت بالای برش می‌تواند منجر به برش‌های ناپایدار و سطحی با کیفیت پایین شود. در این حالت، لیزر ممکن است نتواند به‌طور کامل از طریق فلز عبور کند، که نتیجه آن لبه‌های خام و ناصاف است. در مقابل، سرعت برش پایین‌تر می‌تواند دقت و کیفیت برش را افزایش دهد، اما ممکن است منجر به افزایش زمان تولید و مصرف انرژی بیشتر شود.
- تأثیر سرعت بالای برش لیزری بر کیفیت
وقتی سرعت دستگاه برش لیزری بسیار بالا باشد، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود که کیفیت برش را تحت تأثیر قرار دهد. در این حالت، ممکن است برش به‌طور کامل انجام نشود و تنها جرقه‌هایی ایجاد شود، یا برخی بخش‌های قطعه به درستی برش داده نشود. در نتیجه، ضخامت برش افزایش پیدا می‌کند. چون حرکت لیزر با سرعت بالا است، برش به‌طور کامل و دقیق در زمان مناسب انجام نمی‌شود و برش به صورت زاویه‌دار خواهد بود.
- تأثیر سرعت پایین برش لیزری بر کیفیت
از طرف دیگر، سرعت پایین برش نیز مشکلات خاص خود را دارد. برش با سرعت کم ممکن است باعث ذوب بیش از حد قطعه و ایجاد لبه‌های زبر و ناخوانا شود. علاوه بر این، شکاف برش با سرعت کم گسترده‌تر می‌شود، زیرا در این حالت، گوشه‌های قطعه بیش از حد ذوب می‌شوند و برش ایده‌آل به‌دست نخواهد آمد. در نتیجه، بهره‌وری دستگاه کاهش می‌یابد.
تأثیر سرعت برش بر ضخامت فلز
سرعت برش مناسب همچنین به ضخامت فلز بستگی دارد. برای فلزات با ضخامت بیشتر، سرعت برش باید کاهش یابد تا لیزر بتواند با قدرت بیشتری از طریق فلز عبور کند و برش تمیز و دقیقی ایجاد کند. در حالی که برای فلزات نازک‌تر، سرعت بالاتر ممکن است نتایج بهتری به‌دنبال داشته باشد.
انتخاب سرعت مناسب برش قطعه کار
برای تعیین سرعت مناسب برش قطعه کار، می‌توان از جرقه‌های حاصل از برش کمک گرفت. جرقه‌ها معمولاً به سمت پایین پخش می‌شوند. اگر جرقه‌ها زاویه‌دار باشند، نشان‌دهنده سرعت بیش از حد برش است و باید سرعت کاهش یابد. اگر جرقه‌ها پخش نشده و به هم چسبیده باشند، یعنی سرعت برش بسیار کند است و باید آن را افزایش داد.
گاز در برش لیزر چیست؟
در فرآیند برش لیزری، گاز (معمولاً اکسیژن، نیتروژن یا هوا) برای کمک به برش فلز استفاده می‌شود. این گازها به‌عنوان عاملی برای تمیز کردن محل برش از مواد مذاب، ایجاد فشار برای برش سریع‌تر و جلوگیری از سوختن و یا ذوب شدن اضافی فلز عمل می‌کنند.
انتخاب گاز و فشار برش در دستگاه لیزر
انتخاب گاز و فشار مناسب در برش لیزری نیز تأثیر بسزایی در کیفیت نهایی برش دارد. گازهای مختلف بسته به نوع مواد یا قطعه‌های مورد استفاده برای برش، انتخاب می‌شوند. عملکرد اصلی گاز در برش به شرح زیر است:
- ایجاد حرارت و احتراق
- ذوب کردن قطعه کار
- جلوگیری از پراکندگی قطعات بریده‌شده به سمت بالا
- حفاظت از لنز متمرکز
تأثیر فشار گاز بر کیفیت برش
فشار گاز در فرآیند برش لیزری می‌تواند تأثیر زیادی بر کیفیت برش داشته باشد. فشار گاز بالا به‌ویژه در برش فلزات ضخیم‌تر مفید است چراکه به‌طور مؤثری مواد مذاب را از محل برش خارج می‌کند و از سوختن یا ایجاد لبه‌های ناصاف جلوگیری می‌کند. در عین حال، فشار گاز بیش از حد می‌تواند باعث ایجاد برش‌های ناهموار و حتی ترک‌خوردگی در فلز شود.
گاز (گاز کمکی برای دستگاه برش لیزری) به فرآیند برش کمک می‌کند تا گرما و احتراق به‌درستی ایجاد شود، از این رو می‌تواند لکه‌ها و زدگی‌ها را اصلاح کرده و برش تمیزتر و با کیفیت‌تری حاصل شود. زمانی که فشار گاز کافی نباشد، برش دچار مشکلاتی می‌شود که بر کیفیت نهایی تأثیر می‌گذارد. همچنین، فشار گاز زیاد می‌تواند باعث ایجاد شکاف‌های زبر و گسترده در سطح برش شده و بر کیفیت کار تأثیر منفی بگذارد.
تأثیر فشار گاز در سوراخ کردن قطعه
هنگامی که فشار گاز کم باشد، لیزر نمی‌تواند به‌راحتی وارد قطعه شده و زمان سوراخ‌کاری طولانی‌تر می‌شود که موجب کاهش بهره‌وری دستگاه می‌گردد. در صورتی که فشار گاز بیش از حد باشد، باعث نفوذ بیشتر در نقطه ذوب می‌شود و کیفیت برش کاهش می‌یابد.
فشار گاز و انتخاب آن برای انواع فلزات
انتخاب نوع و فشار گاز باید با توجه به نوع فلز و ضخامت آن صورت گیرد. برای فلزاتی مانند استیل ضدزنگ، استفاده از نیتروژن در فشار پایین می‌تواند برش‌های تمیز و بدون لبه‌های اکسید شده ایجاد کند. از طرفی، برای فلزات ضخیم‌تر مانند فولاد، استفاده از اکسیژن با فشار بالا برای برش بهتر و سریع‌تر توصیه می‌شود.
نکات مهم در انتخاب فشار گازهای برش
- فشار گاز نیتروژن نباید بیشتر از ۲۰ کیلوگرم باشد.
- فشار گاز اکسیژن نباید از ۱۰ کیلوگرم بیشتر شود، زیرا احتمال ترکیدن لوله گاز وجود دارد.
رابطه بین سرعت برش و فشار گاز
1. سرعت و فشار گاز در تعادل
سرعت برش و فشار گاز دو پارامتر وابسته به هم هستند که باید به‌طور هماهنگ تنظیم شوند. افزایش سرعت برش معمولاً نیاز به کاهش فشار گاز دارد، چرا که در این صورت ممکن است نتواند مواد مذاب را به‌خوبی از محل برش خارج کند. برعکس، کاهش سرعت برش نیاز به افزایش فشار گاز دارد تا برش تمیز و سریع‌تری انجام شود.
2. انتخاب صحیح پارامترها
برای انتخاب صحیح سرعت برش و فشار گاز، باید عوامل مختلفی مانند نوع فلز، ضخامت آن، نوع گاز و ظرفیت دستگاه لیزر در نظر گرفته شود. به‌عنوان مثال، برای برش فلزاتی مانند آلومینیوم یا مس که هدایت حرارتی بالایی دارند، سرعت برش پایین و فشار گاز بالا معمولاً بهترین نتایج را می‌دهند.
نکات مهم در انتخاب سرعت و فشار دستگاه لیزر برش فلزات
1. آزمایش و تنظیم دقیق پارامترها
یکی از بهترین روش‌ها برای تعیین بهترین سرعت و فشار برای هر نوع فلز، انجام آزمایش‌های مختلف است. با تغییرات جزئی در هر یک از این پارامترها، می‌توان به تنظیمات بهینه برای هر شرایط خاص رسید.
2. استفاده از نرم‌افزارهای محاسباتی
امروزه، برخی از دستگاه‌های لیزر به نرم‌افزارهای پیشرفته مجهز هستند که می‌توانند به‌طور خودکار سرعت و فشار مناسب را برای برش انواع مختلف فلزات محاسبه کنند. این نرم‌افزارها به اپراتورها کمک می‌کنند تا زمان و هزینه‌ها را کاهش دهند و کیفیت برش (پارامترهای مهم در کنترل کیفیت برش لیزری فلزات) را حفظ کنند.
3. تأثیر نوع دستگاه لیزر
نوع دستگاه لیزر نیز تأثیر زیادی بر انتخاب سرعت و فشار دارد. دستگاه برش لیزر غیر فلزات و لیزرهای فایبر به‌طور متفاوتی عمل می‌کنند و هرکدام نیاز به تنظیمات متفاوتی دارند. برای مثال، لیزرهای فایبر معمولاً برای برش فلزات نازک‌تر مناسب‌ترند و به تنظیمات دقیق‌تری برای سرعت و فشار نیاز دارند.
نتیجه‌گیری سرعت و فشار دستگاه لیزر برش فلزات
در این مقاله، به اهمیت انتخاب سرعت و فشار مناسب در برش با دستگاه لیزر پرداخته شد. پیشنهاد می‌کنیم که برای رسیدن به بهترین نتیجه، با متخصصان صنعت برش لیزری مشورت کنید تا راهکارهای مناسبی را دریافت نمایید. لیزر نوین تاک با تجربه‌ی گسترده در تولید دستگاه‌های برش لیزری، آماده است تا در این زمینه به شما کمک کند. از اینکه تا انتهای این مقاله همراه ما بودید، سپاسگزاریم و منتظر دریافت نظرات و پیشنهادات شما هستیم.
سوالات متداول
- سرعت برش چیست؟ سرعت برش به‌معنای سرعت حرکت پرتو لیزر در هنگام برش قطعه است و بر اساس میلی‌متر در دقیقه (mm/min) اندازه‌گیری می‌شود.
- چرا انتخاب سرعت برش مناسب مهم است؟ انتخاب سرعت برش مناسب باعث بهبود دقت، کیفیت و راندمان برش می‌شود و از کاهش کیفیت، افزایش هزینه‌ها و آسیب به دستگاه جلوگیری می‌کند.
- گاز در فرآیند برش لیزری چه نقشی دارد؟ گاز برای تمیز کردن محل برش، ایجاد فشار برای برش سریع‌تر، و جلوگیری از سوختن و ذوب شدن اضافی فلز استفاده می‌شود.
- فشار گاز چه تأثیری بر کیفیت برش دارد؟ فشار گاز بالا در برش فلزات ضخیم‌تر مفید است، زیرا مواد مذاب را به‌خوبی از محل برش خارج می‌کند و از سوختن یا ایجاد لبه‌های ناصاف جلوگیری می‌کند.
- برای برش فلزات نازک‌تر چه تنظیماتی مناسب است؟ برای فلزات نازک‌تر، معمولاً سرعت برش بالا و فشار گاز پایین بهترین نتیجه را به‌دنبال دارد.