برش لیزر پیشرفت دقت و محدودیت های مواد را کشف کرد

تکنولوژی برش لیزر خود را به عنوان یک راه حل حیاتی در تولید دقیق و پردازش مواد تخصصی، با توجه به دقت بالا و تغییر شکل حداقل ارزش گذاری کرده است.محدودیت های فیزیکی در مورد عمق برش در مواد مختلف وجود دارداین تجزیه و تحلیل اصول برش لیزر، عوامل تاثیرگذار بر عمق برش و محدودیت های عملی برای فلزات رایج را بررسی می کند.

در اصل، برش لیزر به تشعشع تابش اتمی متکی است. هنگامی که اتم ها انرژی را جذب می کنند و به حالت هیجان زده می شوند، از طریق انتشار خود به خود یا تحریک شده فوتون ها را منتشر می کنند.این فوتون ها از طریق رزوناتورهای نوری تقویت می شوند و رسانه های به دست آوردندر نهایت یک پرتو لیزری با چگالی انرژی بالا را تشکیل می دهد. این پرتو متمرکز از طریق لنز، گرما شدید تولید می کند که به سرعت ذوب می شود، تبخیر می شود،یا مواد را با دقت جراحی جدا می کند.

چندین عامل مهم بر عملکرد برش لیزر تأثیر می گذارند:

• مشخصات لیزر:خروجی های قدرت بالاتر باعث افزایش ظرفیت برش می شود، در حالی که کیفیت پرتو برتر باعث تمرکز دقیق تر و تراکم انرژی بالاتر می شود.
• خواص مواد:رسانایی حرارتی، نقاط ذوب و بازتاب پذیری به طور قابل توجهی بر نتایج تأثیر می گذارد. مواد بسیار رسانا حرارت را به سرعت از بین می برند، در حالی که سطوح بازتاب دهنده ممکن است انرژی لیزر را منحرف کنند.
• گاز های کمکی:این دو هدف را دارند - حذف مواد ذوب شده از کرف و تسهیل واکنش های شیمیایی. اکسیژن برش فولاد کربن را از طریق اکسیداسیون exothermic افزایش می دهد،نیتروژن با جلوگیری از اکسیداسیون کیفیت برش فولاد ضد زنگ را حفظ می کند، در حالی که آرگون فلزات واکنش پذیر مانند تیتانیوم را محافظت می کند.
• سرعت پردازش:سرعت های مطلوب، نفوذ کامل مواد را در برابر ورودی حرارتی بیش از حد که می تواند کیفیت لبه را به خطر بیندازد، متعادل می کند.
• پیکربندی نوری:فاصله کانونی لنز ویژگی های همگرایی پرتو و اندازه نقطه را تعیین می کند و مستقیما بر غلظت انرژی تأثیر می گذارد.

در حالی که قابل سازگاری با مواد مختلف است، برش لیزر با محدودیت های عمق ذاتی روبرو می شود:

• فولاد کربن:معیارهای صنعت حدود عملی برش را نزدیک به 25 میلی متر نشان می دهد، اگرچه دقت به طور قابل توجهی فراتر از ضخامت 12 میلی متر کاهش می یابد.
• از فولاد ضد زنگ:حساسیت حرارتی به طور معمول برش های با کیفیت بالا را به 15 میلی متر محدود می کند، با محدودیت های مطلق نزدیک به 20 میلی متر.
• آلیاژهای آلومینیومی:بازتاب پذیری بالا و رسانایی حرارتی این ماده نیاز به سیستم های تخصصی با قدرت بالا دارد که معمولاً برش موثر در حدود 20 میلی متر است.

دقت برش با ضخامت مواد ارتباط معکوس دارد. بخش های نازک (کمتر از 6 میلی متر) می توانند تحمل های ± 0.1 میلی متر را به دست آورند، در حالی که اندازه گیری های متوسط (6-12 میلی متر) به طور معمول دقت ± 0.15 میلی متر را حفظ می کنند.برش صفحه سنگین (بیش از 12 میلی متر) به طور کلی در محدوده ±0 است.2-0.4 میلی متر

تکنیک های نوظهور همچنان مرزهای فنی را گسترش می دهند:

• سیستم های لیزری با قدرت بالا با مدیریت حرارتی دقیق
• فن آوری های پیشرفته شکل گیری پرتو برای تمرکز برتر
• پیاده سازی گاز کمک با فشار بالا
• پیکربندی های دو لامپ که امکان برش همزمان دو طرفه را دارند
• سیستم های با کمک آب که تحریف حرارتی را کاهش می دهند

برش لیزری در بخش های مختلف دارای عملکردهای حیاتی است:

• تولید خودرو (پانتول های بدن، قطعات خروجی)
• تولید هوافضا (بخش های غلاف هواپیما، عناصر پیشرانه)
• تولید الکترونیک (بورد های مدار، محفظه های قطعات)
• تولید دستگاه های پزشکی (برنامه های جراحی، ایمپلنت ها)
• کار با فلزات عمومی (کار با ورق، لوله و پروفایل)

همانطور که تقاضای تولید تکامل می یابد، درک این پارامترهای فنی امکان پیاده سازی بهینه فناوری برش لیزر را در برنامه های کاربردی صنعتی فراهم می کند.