معرفی اجزای دستگاه برش لیزری؛ بررسی نقش، کارکرد و عملکرد بر برش

مقاله اجزای دستگاه برش لیزری را به صورت صوتی گوش دهید!

اجزای دستگاه برش لیزری | در حوزه صنایع مختلف، دستگاه‌های برش لیزری به عنوان یک فناوری بسیار پرکاربرد و موثر شناخته می‌شوند. این دستگاه‌ها از پرتو لیزر برای برش و حکاکی روی متریال‌های مختلف استفاده می‌کنند و امکان برش دقیق، سریع و با کیفیت بر روی متریال‌هایی مثل فلزات و آلیاژهای مختلف، پلاستیک، چوب و … فراهم می‌کنند.

در این مقاله از شرکت روتک، قصد داریم تا شما را با اجزای دستگاه برش لیزری آشنا کنیم. اجزای این دستگاه شامل منابع لیزر، سیستم فوکوس، سیستم کنترل، سیستم خنک کننده و سیستم ایمنی و … بوده و هر یک از این اجزا نقش مهمی در عملکرد و کارایی دستگاه برش لیزری دارند که شناخت دقیق آنها به کاربران کمک می‌کند تا بهبود کیفیت و دقت برش خود را به حداکثر برسانند.

دستگاه برش لیزری چیست؟

دستگاه برش لیزر یکی از پرکاربردترین دستگاه‌های صنعتی است که برای برش و حکاکی قطعات فلزی و غیرفلزی استفاده می‌شود. این دستگاه دارای دقت بالا و قابلیت برش قطعات با ابعاد و شکل‌های مختلف است. دو نوع پرکاربردترین لیزرهای استفاده شده در دستگاه برش لیزر، لیزر CO2 و لیزر Nd‌YAG هستند. (مطالعه دستگاه برش لیزر غیر فلزات)

لیزر CO2 بیشتر برای برش موادی مانند آلومینیوم، تیتانیوم، موم، کاغذ، آهن، فولاد، طلا، چوب، چرم و پلاستیک استفاده می‌شود، در حالی که لیزر Nd‌YAG برای برش فلزات و سرامیک‌ها مناسب است.

مطالعه بیشتر: مقایسه لیزر فایبر با پلاسما

آشنایی با قطعات دستگاه برش لیزر و وظایف آنها اهمیت بسیاری در درک و بهبود عملکرد این دستگاه دارد. از دستگاه‌های پیشرفته و پیچیده تا دستگاه‌های معمولی، تمامی آنها از قطعات جداگانه تشکیل شده‌اند که با هم ترکیب شده‌اند تا یک دستگاه کامل شکل گیرد. در فرآیند معرفی دستگاه‌های مختلف مانند دستگاه سی ان سی و دستگاه برش لیزری، دستگاه‌ها را به دو بخش تولید لیزر و بخش حرکتی تقسیم می‌کنند در ادامه به معرفی این بخش‌ها می‌پردازیم:

بخش لیزری دستگاه برش لیزری

این بخش از زمان شروع فعالیت تیوب لیزر تا حرکت هد دستگاه از قطعات مختلفی استفاده می‌کند. از مهم‌ترین این قطعات می‌توان به پنل دستگاه لیزر، مین برد دستگاه لیزر، تیوب لیزر، لنز دستگاه لیزر، آینه‌ها، پاور دستگاه برش لیزر، چیلر خنک کننده و هد دستگاه لیزر اشاره کرد. (برای تنظیمات چیلر دستگاه لیزر روی لینک کلیک کنید.)

مطالعه مقاله: برش پلاسما چیست؟

بخش حرکتی دستگاه برش لیزری

در بخش حرکتی دستگاه لیزر، قطعات مکانیکی نقش اساسی دارند و کارایی آنها بر عملکرد کلی دستگاه تأثیرگذار است. مهم‌ترین اجزای اصلی دستگاه برش لیزری عبارتند از موتور، پولی، مکنده، روتاری، زنجیر و تسمه محور، ریل و واگن، کابل اتصال، و کلید اضطرار.

برای مطالعه مقاله چاه ارت چیست؟ روی لینک کلیک کنید.

معرفی اجزای دستگاه برش لیزری

همانطور که در بخش پیشین اشاره شد، هر کدام از بخش‌های دستگاه برش لیزری، از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند. در ادامه به معرفی قطعات بخش‌های مختلف می‌پردازیم.

بیشتر بدانید: پمپ هوا دستگاه لیزر چیست؟

اجزای دستگاه برش لیزری در بخش تولید لیزر

پنل دستگاه لیزر

یکی از اصلی‌ترین ابزارها که نقش مهمی در برش دارد، پنل است. پنل‌ها پلی بین اپراتور و بخش هوشمند است و به صورت یک صفحه نمایشگر به همراه دکمه‌هایی برای کنترل بخش‌های مختلف به تولید می‌رسد. امروزه در ایران پنل‌های مختلفی به تولید و عرصه می‌رسد که این پنل‌ها محیطی کاملا مطابق با محیط نرم افزار کنترل دستگاه دارد.

مین برد یا مادر برد دستگاه لیزر

این بخش به عنوان یکی از اصلی‌ترین قطعات است؛ کار اصلی مین برد نمایش و نصب تمامی دکمه‌های برد اصلی پنل است.

بیشتر بخوانید: مین برد چیست

اجزای دستگاه برش لیزری: سیستم‌ کنترل RD و لیترو

شرکت RD و لیترو، دو شرکت بزرگ تولید کننده سیستم‌های کنترل اتوماسیون و پردازنده‌ها، با محصولات متنوع خود در بازار حضور دارند. مدل‌های مین برد 6442 از RD و 6565 از لیترو به دلیل نزدیکی قیمت و عمومیت استفاده انتخاب شده‌اند.

بررسی کیفیت

هر دو مین برد دارای ولتاژ 24 ولت با جریان 2 آمپر برای راه اندازی هستند و هر دو از نوع کلاس عایقی F هستند. بر اساس بررسی، بدنه مین برد RD بهتر از مدل لیترو 6565 است، اما بدنه و قوطی مین برد لیترو محکم‌تر به نظر می‌رسد. در مورد پنل، کیفیت کلیدهای پنل مدل 03 لیترو پایین‌تر از پنل 6442 است که ممکن است در طول زمان مشکل‌زایی کند.

بررسی کارایی

مین برد 6442 قابلیت ذخیره میانگین 200 تا 400 طرح را دارد در حالی که مین برد 6565 لیترو با ذخیره بیش از 10 فایل دچار کندی سرعت می‌شود.

بیشتر بخوانید: چک لیست دستگاه‌ برش لیزر فایبر را در این مقاله بخوانید.

بررسی نرم افزار

نرم افزار مین برد لیترو به نام Laser Cut 5.3 یا 6، دارای قفل سخت‌افزاری است و رابط کاربری قوی ندارد. از طرفی، نرم افزارهای RD با رابط‌های کاربری و ابزارهای پیشرفته‌تر و قوی‌تری بهبود یافته‌اند.

بررسی پشتیبانی

تیم فنی لیترو در ارائه آپدیت‌ها و پشتیبانی ضعیف عمل کرده و سال‌هاست که آپدیت نرم افزار لیترو عرضه نشده است. از سوی دیگر، شرکت RD آپدیت‌های منظم را ارائه می‌دهد و بازخورد مثبتی از کاربران دریافت می‌کند.

جمع بندی

در خصوص کیفیت کارکرد و حکاکی، هیچ تفاوت چشم‌گیری بین مین برد RD و لیترو وجود ندارد، اما RD از نرم‌ افزار قوی‌تری برای کدگذاری فایل‌ها استفاده می‌کند. از نظر خرابی سخت‌افزاری و کیفیت پنل، RD از لیترو با میزان خرابی پایین‌تری برخوردار است.

تیوب لیزر

تیوب لیزر یکی از اجزای مهم در دستگاه برش لیزر است که به صورت مستقیم در فرایند تولید اولیه اشعه لیزر درون آن نقش دارد. عملکرد تیوب لیزر بر عملکرد کلی دستگاه تأثیر زیادی دارد و حتی تغییر کوچکی در عملکرد آن می‌تواند باعث تغییرات قابل توجه در شدت و نوع اشعه لیزر تولیدی شود.

تقسیم‌ بندی تیوب لیزر ابتدا بر اساس جنس آن صورت می‌گیرد، به‌عنوان مثال تیوب‌های لیزری شیشه‌ای برای برش‌های دقیق و تیوب‌های لیزری فلزی برای برش مواد سخت مناسب هستند. 

مطالعه مقاله: علائم تمام شدن تیوب لیزر

هد دستگاه برش لیزری

هد دستگاه برش لیزری که شامل بخش لوله، نازل و سیستم ردیابی است. این بخش نقش نقطه تماس نهایی دستگاه برش لیزر با سطح نمونه کار را دارد؛ یعنی یک قطعه فلزی محکم و مقاوم است که امکان تغییر در قطر اشعه لیزر خروجی را ایجاد می‌کند و نقش مهمی در افزایش کیفیت برش دارد.

بیشتر بخوانید: نازل برش لیزری

لنز دستگاه برش لیزری

لنز دستگاه برش لیزر یکی از اجزای حیاتی در دستگاه برش لیزر است که بعد از تیوب لیزر به کار گرفته می‌شود. وظیفه اصلی این بخش، جمع کردن پرتوهای پراکنده و تبدیل آنها به یک پرتو قوی و متمرکز است. یکی از نکات کلیدی، محل قرارگیری لنزها است که بر اساس نوع و اندازه آنها، تعیین می‌شود. لنزهای 2 اینچ که فاصله بین متریال و محل قرارگیری آنها مدنظر قرار می‌گیرد، بیشتر برای کارهای مختلف از جمله برش مواد مانند سنگ و شیشه استفاده می‌شوند. لنزهای 2.5 اینچ نیز برای برش و حکاکی مواد نرم مانند چوب، پلکسی، پارچه و چرم مناسب هستند؛ و برای برش‌های با ضخامت بالا، لنزهای 4 اینچی بهترین گزینه است.

پاور دستگاه برش لیزری

همان‌طور که از اسم این جزء از دستگاه برش پیداست، این بخش در تامین ولتاژ مورد استفاده برای تیوب لیزر کاربرد دارد و از ایجاد نوسانات برق جلوگیری می‌کند.

چیلر

چیلر دستگاه لیزر یا قطعات خنک کننده یکی دیگر از اجزای دستگاه برش لیزری هستند که نقش مهمی در افزایش طول عمر دستگاه ایفا می‌کنند؛ بنابراین اگر چیلرها خراب باشند یا به خوبی فعالیت نکنند عمر تیوب لیزر و حتی عمر دستگاه برش کاهش پیدا می‌کند. این قطعات خنک کننده امروزه در مدل‌های مختلفی به فروش می‌رسند و دو دسته بندی کلی چیلر جذبی و تراکمی دارند.

بیشتر بدانید: یخ زدن آب چیلر در زمستان

مطالعه مقاله: کاربرد چیلر

اجزای دستگاه برش لیزری در بخش حرکتی

موتور

یکی دیگر از اجزای مهم در دستگاه برش لیزری، موتورها هستند. موتور دستگاه برش لیزر جریان الکتریکی را به جریان حرکتی تبدیل می‌کند و نقش گرداندن تمامی قطعات حرکتی دستگاه را دارد.

موتورها انواع مختلفی دارند و در مدل‌های دو فاز و سه فاز براساس انتخاب و نیاز هر فرد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پولی

این جزء از دستگاه برش لیزری نقش پلی بین تسمه و محور را ایفا می‌کند و در تغییر حرکت دستگاه از چرخشی به صورت محوری نقش دارد. قطعه پولی در دستگاه برش لیزری به صورت دنده دار بوده و عملکرد آن نقش مستقیمی بر حرکت دستگاه برش دارد. از دیگر قطعات در این دستگاه می‌توان به هرزگرد، محور ایکس و پولی آلومینیوم دندانه دار اشاره کرد.

روتاری

از دیگر قطعات حرکتی است که به صورت دوار حول یک نقطه تقارن و روی محور عرض‌ها قرار می‌گیرد و حرکت می‌کند تا با ترکیب شدن با محور طول‌ها امکان برش و حکاکی سه بعدی یا اجسام دایره‌ای و اجسام دوار را فراهم کند. این قطعه نقش مهمی در کارهای ظریف و با دقت بالا دارد.

زنجیر و تسمه محور

این بخش از دستگاه برش لیزری از جنس پلاستیک بوده و انعطاف بالایی دارد که در دو محور طولی و عرضی مورد استفاده گرفته می‌شود. محور طول‌ها برای حفاظت از شلنگ هوا و سیم‌های مربوط به سنسور فوکوس و بخش زنجیر محور عرض‌ها نقش میکروسوئیچ و کابل محافظ دمای برق موتور را ایفا می‌کند.

تسمه در این بخش به صورت پلاستیکی و دندانه دار بوده و به صورت متصل به دستگاه، دقت دستگاه را منتقل می‌کند. این دستگاه در افزایش دقت دستگاه و تایمینگ نیز نقش مهمی دارد.

کلید اضطرار

این بخش برای مواقع ضروری و به جهت افزایش ایمنی و پیشگیری از اتفاقات ناگوار طراحی شده است. با استفاده از این کلید، می‌توان برق کارگاه یا مجموعه را به طور کلی قطع کرد.

سایر اجزای دستگاه برش لیزری

علاوه بر موارد ذکر شده، دستگاه برش لیزری بخش‌ها و اجزای دیگر نیز دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم:

سورس

به سیستم تولید کننده پرتو لیزر سورس گفته می‌شود که وظیفه تولید لیزر از منابع گازی مانند کربن دی اکسید، لیزر فایبر و منابع جامد مانند YAG را بر عهده دارد. این سیستم شامل تیوب لیزر است که در آن مولد قرار دارد.

تیوب لیزر غالبا از جنس شیشه یا فلز ساخته می‌شود، اما استفاده از تیوب شیشه‌ای به علت هزینه کمتر و کاربرد بیشتر، به ویژه در تولید لیزر CO2 رایج‌تر است. با اعمال ولتاژ به دو سر تیوب و گاز داخلی، پرتو نامرئی لیزر تولید می‌شود.(برای مقاله تشخیص توان تیوب لیزر روی لینک مقاله کلیک کنید.) 

بیشتر بدانید: سورس ریکاس

میز کار

میز باید دارای سطح صاف و مستحکم باشد تا امکان حرکت صحیح و دقیق لیزر روی مواد فراهم شود. همچنین، میز کار باید مقاوم در برابر حرارت و اشعه لیزر داشته باشد تا از خرابی و آسیب به میز و دستگاه جلوگیری کند. انتخاب میز کار مناسب برای دستگاه برش لیزری بسیار اهمیت دارد تا عملکرد بهینه و دقیق دستگاه تضمین شود.

سیلندر گاز محافظ

قطعه سیلندر گاز محافظ برای پیشگیری از اکسیداسیون و حفاظت از جوش تازه کاربرد دارد.

فیلتر خشک کن

این بخش در تامین هوای خشک و تمیز مهم است.

سیستم از بین برنده گرد و غبار

استفاده از لیزر برای برش فلزات و غیرفلزات ممکن است منجر به ایجاد دودهای سمی یا گرد و غبار شود که می‌تواند برای سلامتی اپراتور و عملکرد بهینه دستگاه خطرناک باشد. با استفاده از دستگاه‌های مکش و فیلتراسیون، تخلیه گازها مدیریت شده و استانداردهای محیط زیستی رعایت می‌شود. این اقدامات به منظور کاهش تاثیرات منفی بر محیط زیست و ایمنی اپراتوران صورت می‌گیرد. برای اطلاع از جزییات برش لیزر فلزات روی لینک کلیک کنید.

آینه دستگاه

این بخش به دو صورت سیلیکونی و فلزی  و در سه حالت تخت، 45 درجه و دایره‌ای شکل عرضه می‌شود. سطح آینه‌ها باید صاف و بدون آلودگی باشد تا قدرت و توان پرتو را کاهش ندهد و همچنین بازتاب خوبی را بروز دهد.

آینه لیزر یکی از اجزای حیاتی دستگاه لیزر است که برای انتقال نور با تلفات کم استفاده می‌شود. خروجی لیزر باید در تمام نقاط میز کار یکسان باشد، بنابراین از آینه‌های فلزی و سیلیکونی آبکاری شده برای این منظور استفاده می‌شود. این آینه‌ها با زاویه 45 درجه نسبت به تابش و بازتاب لیزر قرار می‌گیرند و پرتو را به میزان 90 درجه منتقل می‌کنند. انواع آینه‌های لیزر با پوشش‌های دی الکتریک و فلزی در بازار موجود هستند. آینه لیزر سیلیکونی به دلیل بازتاب بالاتر، بهترین گزینه برای دستگاه لیزر است. با کاهش بازتاب آینه، نیاز به افزایش توان تیوب دستگاه لیزر و پاور دستگاه برای حفظ کیفیت برش افزایش می‌یابد. اما آینه لیزر سیلیکونی به آسیب پذیری بیشتر از آینه‌های فلزی دچار است و در صورت رها شدن از دست اپراتور، ممکن است شکسته شود. در بازار، آینه‌های سیلیکونی و فلزی برای دستگاه لیزر CO2 در انواع مختلف موجود هستند. در نهایت، اگر دستگاه لیزر در شرایط آب و هوایی نرمال قرار دارد و نظافت آینه‌ها کنترل می‌شود، استفاده از آینه سیلیکونی بهتر است. اما در صورت نظافت نامناسب، آینه‌های فلزی با عمر طولانی‌تر توصیه می‌شود. حفظ و نگهداری صحیح از آینه‌های لیزر، از جمله استفاده از مواد پاک‌کننده مناسب، دست زدن به سطح بازتاب کننده، جلوگیری از جرم باقی مانده، و استفاده از پالس‌های با توان پایین برای افزایش عمر و کیفیت آینمهم است.

سیستم استابلایزر یا منبع تغذیه

این بخش که نوعی دستگاه الکترونیکی است برای ایمنی بیشتر سیستم و پایداری استفاده می‌شود. این دستگاه نوعی فیلتر دارد که به جهت پیشگیری از ایجاد صدا کاربرد دارد.

اگر سیستم منبع تغذیه به  درستی تنظیم نشود، تاثیرات مهمی را روی ولتاژ فرکانس، تداخل در سیگنال، کاهش کیفیت برش و … می‌گذارد. عدم توجه به این موضوع حتی در مواردی باعث خرابی دستگاه نیز شده است.

معرفی 3 قطعه مهم در اجزای دستگاه برش لیزری

این قطعات یدکی دستگاه لیزر نقش مهمی در تولید و تقویت اشعه لیزر ایفا می‌کنند و برای عملکرد صحیح دستگاه لیزر بسیار حیاتی هستند:

حفره نوری نوسان ساز یا تشدید کننده نوری

این قطعه شامل حداقل دو آینه مابین نوری است که نوسان بالا و پایینی دارد. آینه‌های منحنی در دستگاه لیزر وجود دارند که نور تشدید شده را شکل می‌دهند و به آن اشعه لیزر می‌گویند.

محیط تقویت لیزری یا محیط موثر لیزر

این قطعه محیطی است که برای تقویت نور لیزر استفاده می‌شود و افت نور را جبران می‌کند. دستگاه‌های لیزر بر اساس نوع مواد مورد استفاده در محیط تقویت آنها (مثل لیزر گاز، لیزر حالت جامد، لیزر رنگینه ای، و غیره) تقسیم‌بندی می‌شوند.

منبع پمپاژ برای تحریک ذرات در محیط تشدید

این قطعه برای تحریک ذرات موجود در محیط تقویت لیزر استفاده می‌شود. فرآیند پمپاژ شامل عبور جریان الکتریکی از یک گاز یا لیزر نیمه هادی است که به حالت انعکاس و وارونگی ذرات منجر می‌شود.

مطالعه بیشتر: تعویض آب دستگاه لیزر

چند نوع آینه لیزر CO2 وجود دارد؟

آینه‌های سیلیکونی و آینه‌های فلزی دستگاه لیزر

 

جمع بندی موضوع معرفی اجزای دستگاه برش لیزری

با آشنایی بهتر با اجزای دستگاه برش لیزری، می‌توان عملکرد دستگاه برش لیزری خود را بهبود بخشید و بهترین نتیجه را در پروژه‌های خود به دست آورد. مهم‌ترین نکته این است که انتخاب و نگهداری مناسب از اجزا، به دقت و کیفیت برش‌های شما کمک خواهد کرد.

در این مطلب از شرکت روتک، به موضوع معرفی اجزای دستگاه برش لیزری پرداختیم.

شما می‌توانید با دریافت مشاوره از کارشناسان مجرب ما، مناسب‌ترین دستگاه برش لیزری را تهیه کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره خرید و آشنایی با دستگاه‌های لیزر مختلف به سایت روتک سر بزنید و با ما تماس حاصل کنید.