ما هو القطع بالليزر وكيف يعمل؟

القطع بالليزر تقنية تستخدم الليزر لقطع أو حفر المواد. يمكن استخدام هذه العملية لقطع المواد المختلفة ، بما في ذلك المعادن والخشب والبلاستيك والمنسوجات. القطع بالليزر مفيد في تطبيقات التصنيع التي تتطلب درجة عالية من الدقة. على سبيل المثال ، يمكن أن تخلق أنماطًا أو أشكالًا معقدة في الأجزاء المعدنية التي يصعب إنتاجها باستخدام الطرق التقليدية. إذن ، كيف يعمل القطع بالليزر؟

اجعل فيديو اليوم

كيف يعمل القطع بالليزر

تبدأ عملية القطع بالليزر بفكرتك. بمجرد تطويره ، يمكنك ذلك استخدم CorelDRAW لتحضير الرسم أو أي برنامج ثنائي الأبعاد آخر وإرسال البيانات إلى الليزر. يولد قاطع الليزر شعاع ليزر عالي الطاقة موجهًا إلى المادة باستخدام رأس الليزر. ثم يذوب الشعاع أو يتبخر أو يحترق من خلال المادة ، اعتمادًا على قوة الليزر وخصائص المادة.

---

---

عادةً ما يستخدم الليزر نظام تحكم في الحركة أو نظام برمجة فريدًا يسمى G-code للتحكم في حركات الليزر. يعطي G-code تعليمات الليزر ، على سبيل المثال ، أين تتحرك ومقدار الطاقة المستخدمة ، مما يسمح لها بقطع المواد بدقة شديدة. على سبيل المثال ، قد يخبر ملف G-code الليزر أن يتحرك عبر قطعة من الخشب في خط مستقيم ، مما يجعل الآلاف من القطع الصغيرة على طول الطريق. اكتشف كيفية تحضير ملف G-code .

ستخلق العملية قطعًا دقيقًا ونظيفًا بدون حروق أو علامات احتراق. تتم إزالة المنتج النهائي من الماكينة بمجرد اكتمال القطع وتبريد المادة ، دون الحاجة إلى إعادة صياغة المادة. يعد القطع بالليزر طريقة دقيقة ومتعددة الاستخدامات لإنشاء كل شيء من الأجزاء الصغيرة إلى المكونات المعقدة.

كيف أقول عيد ميلاد سعيد على الفيسبوك

تطبيقات القطع بالليزر

في العالم الحديث ، تعد قواطع الليزر تقنية مفيدة للغاية. فيما يلي ثمانية أمثلة على الصناعات التي يمكن فيها استخدام القطع بالليزر:

• تصنيع السيارات: يساعد في إنشاء أجزاء ومكونات السيارة بدقة عالية.
• صناعة الطيران: غالبًا ما تستخدم لإنشاء أجزاء الطائرات نظرًا لدقتها وكفاءتها.
• أجهزة طبية: كثيرا ما تستخدم في المجال الطبي للأجهزة مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب والدعامات.
• تصنيع الإلكترونيات: تقوم قواطع الليزر بإنشاء لوحات دوائر كهربائية ومكونات إلكترونية أخرى.
• معالجة الغذاء: تستخدم هذه الآلات بشكل متزايد في صناعة المواد الغذائية لمهام مثل التقطيع والتقطيع إلى مكعبات.
• صناعة المنسوجات: غالبًا ما تستخدم لإنشاء أنماط وأشكال في القماش.
• قطع الزجاج: يمكن استخدامه لإنشاء تصميمات معقدة في الزجاج.
• النجارة: يمكنك استخدام قواطع الليزر لإنشاء أنماط وأشكال مفصلة في الخشب.

الفئات الرئيسية لليزر

فيما يلي الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا من الليزر المستخدمة في مختلف الصناعات اليوم:

1. ليزر ثاني أكسيد الكربون

تستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين إلى حد ما لتحسين فعالية الليزر الخفيف. تستخدم هذه الليزرات أنبوبًا به غاز بداخله حيث تمارس الكهرباء العالية ضغطًا على جزيئات الغاز ، مما ينتج عنه شعاع من ضوء الأشعة تحت الحمراء عالي الطاقة (شعاع الليزر). الأنبوب موضح أدناه.

---

---

يرتد شعاع الليزر ذهابًا وإيابًا بين المرايا الموجودة داخل آلة الليزر إلى الفوهة ثم أخيرًا إلى منطقة العمل ، كما هو موضح أدناه.

تضمن الحركة الخلفية والأمامية لليزر بناءً على الإرشادات المحددة في الكمبيوتر قطع المادة كما هو مطلوب. يمكنك استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون لقطع المواد مثل الخشب والبلاستيك والخشب الرقائقي والمطاط والجلود والورق والنسيج. لا تستطيع هذه الليزرات قطع مواد أخرى مثل الزجاج والحجر ؛ ومع ذلك ، يمكنهم النقش عليها.

---

---

2. ليزر YAG

تستخدم ليزرات الحالة الصلبة هذه بلورة الإيتريوم والألمنيوم والعقيق (YAG) كوسيط نشط. مصدر طاقة خارجي مثل التيار الكهربائي يحفز الإلكترونات في البلورة وينتج ضوء الليزر. يحتوي YAG على مرآتين عاكستين ، m1 و m2 ، متصلتين بالنهاية ، كما هو موضح أدناه.

يستخدم مصباح الكريبتون أو فلاش الزينون لضخ الإشارات من m1 إلى الخرج عبر m2. يقوم المصباح بإثارة الأيونات من مصدر الطاقة المتصل أسفل المرايا إلى مستويات طاقة عالية. عندما يحدث انتقال الطاقة ، يتم إنشاء شعاع الفوتون للقطع بالليزر.

عادةً ما يتم استخدام ليزر YAG لأغراض الحفر على مواد مثل المعادن. تتميز عن الأنواع الأخرى بكفاءتها العالية واستقرارها. كما أنها مقاومة لأضرار الحرارة والرطوبة ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في البيئات الصناعية.

3. ألياف الليزر

تستخدم ليزر الألياف في المقام الأول مشاريع النقش بالليزر وليس صراحة للقطع. ومع ذلك ، يمكنك استخدامها لقطع المعادن الرقيقة ، عادة بعد عدة تمريرات. تنتج هذه الليزرات حزمًا باستخدام الألياف الضوئية النشطة ، والتي تنتقل بعد ذلك إلى رأس القطع. يمكنهم قطع الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم وهي معروفة جيدًا بكفاءتها الكهربائية الممتازة وتكاليف التشغيل المنخفضة.

مزايا القطع بالليزر

يعد القطع بالليزر طريقة شائعة لإنشاء تصميمات وأشكال معقدة في مواد مختلفة. فيما يلي سبع مزايا للقطع بالليزر:

• دقة عالية: يمكن لليزر قطع المواد بتفاصيل دقيقة ودقة.
• سرعة: يمكن لأنظمة الليزر قطع المواد بسرعة ، مما يجعلها مثالية للبيئات عالية الإنتاج.
• براعه: يمكن لهذه التقنية قطع المواد المختلفة ، بما في ذلك الخشب والمعدن والزجاج والبلاستيك.
• عملية نظيفة: تنتج أنظمة الليزر القليل من النفايات أو لا تنتج عنها أي نفايات مقارنة بالطرق الأخرى مثل المعالجة أو الختم.
• التحكم بالكمبيوتر: هذا يعني أنه يمكن للمرء إنشاء أشكال وتصميمات معقدة بسهولة.
• فعاله من حيث التكلفه: تتطلب أنظمة الليزر القليل من الصيانة ، ويمكنك استخدامها في مشاريع متعددة.
• القطع بالليزر ممتع: إن مشاهدة مادة مقطوعة بالليزر مثل الزبدة مرضية. سواء كنت مشغلًا متمرسًا أو بدأت للتو ، يمكن أن يكون القطع بالليزر تجربة ممتعة.

عيوب القطع بالليزر

القطع بالليزر لا يخلو من عيوبه. هنا ستة منهم:

• مخاطر الحريق: يمكن أن يولد الضوء المنبعث من قواطع الليزر درجات حرارة عالية للغاية يمكن أن تشعل حريقًا في المواد القابلة للاشتعال.
• يمكن أن تكون باهظة الثمن: يمكن أن يكون الاستثمار الأولي في آلة القطع بالليزر مرتفعًا جدًا ، كما يمكن أن تزيد تكاليف التشغيل (مثل استهلاك الطاقة).
• يتطلب قدرا لا بأس به من الصيانة: يجب الحفاظ على المرايا والعدسات نظيفة ومحاذاة ، ويجب على المشغلين معايرة النظام بأكمله بانتظام.
• ينتج أبخرة وغبار خطرة: يجب استخراجها بشكل صحيح من مساحة العمل لحماية المشغلين والمعدات.
• يمكن أن تكون عملية بطيئة. قد يستغرق قطع المواد السميكة وقتًا طويلاً ، وغالبًا ما تحد خصائص المادة من سرعة القطع.
• قد يستغرق الأمر بعض الوقت لإتقان: هناك الكثير لمعرفته حول الإعدادات المختلفة وكيفية تأثيرها على القطع ، وقد يستغرق الأمر بعض الوقت لتصبح ماهرًا في استخدام قاطع الليزر.

يجب على أي شخص يرغب في الاستثمار في قاطع الليزر أن يأخذ في الاعتبار هذه العيوب. ومع ذلك ، فإن المزايا تفوقها في العديد من التطبيقات. من خلال العناية والصيانة المناسبة ، يمكن أن توفر آلة القطع بالليزر سنوات من الخدمة الخالية من المتاعب.

قطع المواد بدقة

كما اختبرنا ، يعتبر القطع بالليزر تقنية مثيرة للاهتمام ، ويبدو مستقبلها مشرقًا. مع التقدم التكنولوجي ، ستستمر طريقة القطع هذه في أن تصبح أكثر قوة ودقة. يمكن لمعظم أدوات القطع بالليزر قطع المواد مثل المعادن بدقة عالية. ومع استمرار انتشارها ، يزداد الطلب على العمال المهرة. سيكون الطلب مرتفعًا على أولئك المدربين على تشغيل قواطع الليزر ؛ ومن ثم فهذه فرصة ممتازة للدخول في هذه التكنولوجيا المثيرة.