الليزر الليفي مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون: أيهما الأنسب لك

يُعدّ الجدل الدائر حول ليزر الألياف مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون شائعاً، نظراً لسهولة توفر كلتا التقنيتين في قطاع التصنيع. ويعتقد البعض أن ليزر ثاني أكسيد الكربون₂ تعتبر الليزرات أفضل بسبب قدراتها، بينما يقول آخرون إن ليزرات الألياف تقدم العديد من الابتكارات التي تجعلها بديلاً أفضل.

ومع ذلك، فإن الإجابة الصحيحة على سؤال ليزر الألياف مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون هي₂ يعتمد النقاش على استخدامك. لا توجد تقنية أفضل من الأخرى. يعتمد الخيار الأمثل على استخدامك وعوامل أخرى مثل الدقة المطلوبة وخصائص المواد وغيرها.

سيتناول النص التالي ما تقدمه ليزرات الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون، وسيحاول معالجة الجدل الدائر حول قطع ليزر الألياف مقابل قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون.

لمحة عامة عن ليزرات الألياف

يستخدم ليزر الألياف مكونات بصرية متطورة لإنتاج شعاع ضوئي مكثف قادر على قطع مختلف المواد بسهولة. وهو الخيار الأمثل لعمليات تشكيل المعادن مثل الحفر والتلدين والنقش.

إن المفهوم العام لتقنية ليزر الألياف وعمليتها بسيط للغاية ومتعدد الاستخدامات. لا يشمل المصطلح مصدر الضوء، الذي يختلف عن ليزر ثاني أكسيد الكربون. ينصب التركيز على آلية التوصيل التي تستخدم الألياف البصرية لتركيز الضوء في نقطة واحدة. كما تعكس آلية عمل ليزر الألياف هذه البساطة؛ حيث تستقبل الألياف البصرية في قاطع الليزر الضوء وتُضخّمه إلى مؤشر الليزر.

تستخدم رأس القطع تقنية التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) لضمان الدقة والضبط. علاوة على ذلك، يحتوي نظام الألياف الضوئية على سلسلة من العدسات البؤرية الإضافية التي تعزز دقة النظام ككل. وأخيرًا، يستخدم قاطع الليزر غاز ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) أو الأكسجين (O2) كغاز تنقية لتسهيل عملية القطع.

عندما يتعلق الأمر بـ القطع بالليزر, تُعدّ تكاليف التشغيل عاملاً مهماً. مع ذلك، لا تتطلب ليزرات الألياف صيانة دورية. وهذا يعني أن التكاليف الإجمالية لتشغيل وصيانة هذه الأجهزة منخفضة للغاية. لكنّ رأس المال الأولي المطلوب لشراء ليزر الألياف مرتفعٌ جداً، ما يجعله غير مُجدٍ اقتصادياً للشركات الصغيرة والمتوسطة.

لمحة عامة عن ليزر ثاني أكسيد الكربون

تستخدم ليزرات ثاني أكسيد الكربون مزيجًا من الرنان وغازات التطهير والمراوح عالية السرعة لإنشاء جزيئات ضوئية عالية الطاقة تصطدم ببعضها البعض لتوفير ضوء عالي الكثافة يمكنه قطع المواد السميكة بسهولة نسبية.

على عكس ليزر الألياف، فإن ليزر ثاني أكسيد الكربون لديه نظام توصيل مسار الشعاع الذي يعمل في البداية بشكل مختلف قليلاً باستخدام عملية الانعكاس وإعادة التركيز بدلاً من العدسات البؤرية مثل ليزر الألياف.

عموماً، تميل ليزرات ثاني أكسيد الكربون إلى أن تكون أقل تكلفة من نظيراتها الليفية. مع ذلك، لا يعني انخفاض التكلفة الأولية بالضرورة أنها أكثر اقتصادية. تستهلك ليزرات ثاني أكسيد الكربون كمية كبيرة من الطاقة، مما قد يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل بشكل كبير.

مقارنة مباشرة بين ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون

يُعدّ النقاش حول ليزر ثاني أكسيد الكربون مقابل ليزر الألياف موضوعًا هامًا يتطلب دراسة متأنية لعدة عوامل. يجب مراعاة العوامل التقنية، مثل مصدر الطاقة وطول موجة الضوء، بالإضافة إلى معايير العملية، مثل سرعات القطع ودقته. إليكم مقارنة شاملة لأهم العوامل للإجابة على جميع تساؤلاتكم حول ليزر الألياف مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون.

1- مصدر الطاقة

تستخدم ليزرات الألياف مصابيح LED لإصدار ضوء يتم تركيزه بواسطة عدسات الألياف البصرية التي تُضخّم الضوء لتحقيق النتائج المرجوة. أما ليزرات ثاني أكسيد الكربون، فتُحفّز مزيجًا من الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والزينون وغيرها لتوليد موجات تتزايد شدتها لتتمكن من اختراق مختلف الأجسام بسهولة.

2- استهلاك الطاقة

تتميز ليزرات الألياف بكفاءة عالية للغاية. فمقارنةً بنظيراتها من ليزرات ثاني أكسيد الكربون، تستهلك ليزرات الألياف طاقة أقل بمقدار 30%، مما يعني أنها قادرة على إنجاز المهمة بشكل أسرع وباستخدام موارد أقل.

3- طول موجة الضوء

يعمل كل من ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الألياف في نطاق الأشعة تحت الحمراء. عموماً، يصدر ليزر ثاني أكسيد الكربون موجة بطول 10600 نانومتر، بينما يصدر ليزر الألياف موجة في نطاق يتراوح بين 780 و2200 نانومتر.

4 – سرعات القطع

عند التعامل مع قطع العمل الرقيقة، توفر ليزرات الألياف سرعات قطع أفضل بكثير. بشكل عام، يقطع ليزر الألياف بقدرة 2 كيلوواط بنفس سرعة ليزر ثاني أكسيد الكربون بقدرة 5 أو 6 كيلوواط. والسبب الرئيسي وراء ذلك هو كثافة الطاقة العالية في ليزرات الألياف. إذ يركز النظام البصري بكفاءة عالية كمية كبيرة من الطاقة في نقطة واحدة، مما يوفر سرعة قطع أفضل بكثير من ليزرات ثاني أكسيد الكربون.

5- دقة القطع

إذا تحدثنا عن الاستقرار والدقة المتناهية، فإن ليزرات الألياف ستكون أفضل. مع ذلك، للدقة بُعد آخر في قطاع التصنيع، وهو يتعلق بنعومة الحواف. في هذا الصدد، تتفوق ليزرات ثاني أكسيد الكربون بشكل ملحوظ، لذا يعتمد الاختيار النهائي على تفضيلاتك.

6 - نطاق القطع

تتمتع آلات الليزر الليفي بنطاق قطع إجمالي يبلغ 13 مم عند استخدامها مع الصفائح المعدنية. توجد بعض الإصدارات عالية الطاقة التي يمكنها قطع مواد أكثر ليونة مثل الألومنيوم حتى 30 مم، لكن هذه الإصدارات باهظة الثمن للغاية.

أما ليزر ثاني أكسيد الكربون، من ناحية أخرى، فلا يحده سوى مستوى طاقته. وبحسب القدرة الكهربائية، يستطيع ليزر ثاني أكسيد الكربون قطع مواد ذات عرض مختلف بسهولة.

7- تهيئة النظام

بالمقارنة مع ليزر ثاني أكسيد الكربون، فإن ليزر الألياف بسيط للغاية ولا يتطلب أي أنظمة معقدة، مما يجعله أسهل في التشغيل والتعلم.

8- تكاليف الاستثمار

يختلف الاستثمار الأولي المطلوب لكل من ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الألياف اختلافًا كبيرًا. ليزر الألياف باهظ الثمن نسبيًا نظرًا لقلة الشركات المصنعة لهذه الأجهزة وحداثة هذه التقنية. أما ليزر ثاني أكسيد الكربون، فهو موجود منذ فترة، لذا فإن الأجهزة اللازمة له أقل تكلفة من ليزر الألياف.

مزايا وعيوب الليزر الليفي مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون

عند الحديث عن الألياف مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون، من الضروري مراعاة مزايا وعيوب كلتا التقنيتين.

مزايا وعيوب ليزرات الألياف

تتمتع ليزرات الألياف بالعديد من المزايا بفضل طبيعتها المبتكرة وتعدد استخداماتها. إليكم بعضًا منها:

• جودة أفضل: توفر تقنية الألياف الضوئية مزيدًا من الاستقرار والدقة مما يمنحك خط قطع أصغر وأداءً مستقرًا لجميع تصميمات منتجات القطع بالليزر.
• قطع أسرع وأكثر موثوقية: تشتهر ليزرات الألياف أيضًا بموثوقيتها الممتازة وقدرتها على معالجة الأشياء بسرعة أكبر نظرًا لشدتها العالية.
• كفاءة عالية: تتمتع ليزرات الألياف بكفاءة تحويل كهربائي أعلى بنحو 30%، مما يعني أنه يمكنك القيام بالمزيد باستخدام طاقة أقل.
• بسيط: بالمقارنة مع البدائل الأخرى، فإن تشغيل ليزر الألياف أمر بسيط للغاية ويتطلب الحد الأدنى من التدريب.
• انخفاض تكاليف التشغيل: بسبب كفاءتها وبساطتها وانخفاض تكاليف صيانتها، فإن إدارة ليزر الألياف أكثر فعالية من حيث التكلفة.

المزايا المذكورة آنفاً ممتازة. مع ذلك، لكل شيء وجهان. فلأشعة الليزر الليفية أيضاً عدة قيود. إليك بعض أهمها:

• ارتفاع تكلفة الشراء: على الرغم من انخفاض تكاليف التشغيل، إلا أن الاستثمار الإجمالي الذي تحتاجه لشراء ليزر الألياف مرتفع للغاية.
• استهلاك الغاز: تستخدم ليزرات الألياف غاز ثاني أكسيد النيتروجين أو الأكسجين للتنظيف، وتستهلك كميات كبيرة من الغاز، مما قد يسبب إزعاجاً للمشغلين.
• صعوبة في بعض المواد: تواجه ليزرات الألياف بعض الصعوبات في معالجة المواد العاكسة مثل الألومنيوم والنحاس. علاوة على ذلك، لا تستطيع ليزرات الألياف التعامل بكفاءة مع بعض العينات السميكة.

مزايا وعيوب ليزر ثاني أكسيد الكربون

تتمتع ليزرات ثاني أكسيد الكربون بالعديد من المزايا التي تجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات. إليكم بعض هذه المزايا:

• تشطيب أفضل: توفر ليزرات ثاني أكسيد الكربون تشطيبًا أفضل، خاصة مع قطع العمل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم.
• مزيد من المرونة: تتميز ليزرات ثاني أكسيد الكربون بتعدد استخداماتها ويمكنها التعامل مع المعادن وغير المعادن والمواد المركبة الأخرى دون أي تعديل.
• التفوق التكنولوجي: تتواجد ليزرات ثاني أكسيد الكربون منذ فترة طويلة، وهناك العديد من الخبراء في السوق الذين يعرفون كيفية التعامل مع المشكلات الشائعة المتعلقة بليزر ثاني أكسيد الكربون.

تُعاني ليزرات ثاني أكسيد الكربون من عدة قيود أيضًا. إليك بعض عيوبها الرئيسية:

• ارتفاع تكاليف التشغيل والصيانة: تتطلب ليزرات ثاني أكسيد الكربون صيانة دورية مكثفة، مما يستلزم وقتًا وموارد كبيرة. يحتوي نظام توصيل مسار الشعاع على العديد من المكونات التي تتطلب صيانة مستمرة وتستهلك كمية كبيرة من الطاقة. كل هذا يرفع التكلفة الإجمالية لتشغيل الليزرات بشكل ملحوظ.
• مشاكل الصيانة: تتطلب ليزرات ثاني أكسيد الكربون ظروفًا مثالية ومناسبة للتشغيل ولها متطلبات عديدة يمكن أن تعطل العمليات الاعتيادية للصناعة.
• سرعة بطيئة: بالمقارنة مع ليزرات الألياف، تتطلب ليزرات ثاني أكسيد الكربون وقتًا أطول لإتمام عملياتها. وعند التعامل مع الأجزاء الرقيقة، لا تُضاهي ليزرات ثاني أكسيد الكربون أداء ليزرات الألياف على الإطلاق. على سبيل المثال، عند استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون بقدرة 4 كيلوواط مع قطعة عمل من الفولاذ الطري وغاز النيتروجين للتنظيف، ستكون سرعة القطع لهذا الليزر 260 بوصة في الدقيقة، بينما ستكون سرعة القطع لليزر الألياف بنفس القدرة 1400 بوصة في الدقيقة.

أمور يجب مراعاتها عند الاختيار بين ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون

الهدف الرئيسي من المقارنة بين ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون هو تحديد نوع التقنية الأنسب لمشروعك. خلال هذه المرحلة، يجب مراعاة الشروط التالية واتخاذ القرار بناءً عليها. إليكم هذه الشروط.

المواد المراد قصها

تلعب المادة دورًا هامًا في تحديد نوع الجهاز المناسب. عمومًا، تُعدّ ليزرات الألياف خيارًا ممتازًا للصفائح المعدنية الرقيقة (على سبيل المثال: نحاس بسماكة 2 مم، وفولاذ مقاوم للصدأ بسماكة 3 مم، وفولاذ كربوني بسماكة 6 مم لليزر بقدرة 700 واط) نظرًا لسرعتها وكثافتها. كما أنها قادرة على معالجة مواد أخرى أيضًا.

من ناحية أخرى، تتميز ليزرات ثاني أكسيد الكربون بقدرتها على التعامل بسهولة مع قطع العمل السميكة. وتعتمد قدرات القطع الفعلية لقاطع الليزر على قوة الليزر. عمومًا، ينصح الخبراء باستخدام ليزرات ثاني أكسيد الكربون مع القطع التي يزيد سمكها عن 5 مم نظرًا لثباتها العالي ودقة خطوطها. كما يمكن استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون مع مواد أخرى غير معدنية أيضًا.

التطبيقات

إلى جانب القطع، تُستخدم أشعة الليزر في تطبيقات أخرى كالحفر والنقش. يُعد كل من ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الألياف خيارين ممتازين لهذه المهمة. مع ذلك، يتفوق ليزر الألياف بطبيعة الحال لكونه أسرع وأكثر ابتكارًا وأقل تكلفة في التشغيل.

معدل الإنتاج

بحسب التطبيق، سيتعين عليك مراعاة معدل الإنتاج أيضًا. وللحصول على معالجة أسرع، تُعدّ ليزرات الألياف الخيار الأمثل. تعمل ليزرات ثاني أكسيد الكربون بكفاءة أيضًا، لكنها بطيئة بطبيعتها. مع ذلك، ينطبق هذا فقط على القطع الرقيقة. أما بالنسبة للقطع السميكة، فلا خيار أمامك سوى استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون.

الميزانية المشتراة

تُعدّ تكاليف القطع بالليزر مرتفعة، ويرتبط جزء من التكاليف الإجمالية بمبلغ شراء الجهاز. أما ليزر ثاني أكسيد الكربون فهو أكثر فعالية من حيث التكلفة لأن هذه التقنية أقدم وأكثر توفراً مع وجود العديد من الشركات المصنعة في السوق.

من ناحية أخرى، فإنّ عدد مصنّعي ليزرات الألياف قليل، كما أنّ هذه التقنية حديثة نسبياً. هذا يعني أنّك ستضطر إلى إنفاق مبلغ كبير لشراء ليزر الألياف. مع ذلك، فإنّ التكلفة الأولية المرتفعة ستكون مبررة نظراً لمتطلبات التشغيل المنخفضة لليزر الألياف.

صيانة

بحسب نوع التجهيزات التي تستخدمها، قد لا يتوفر لديك الوقت الكافي للمعدات التي تتطلب صيانة دورية مكثفة، حتى وإن كانت مناسبة تمامًا للغرض المطلوب. في النقاش الدائر حول ليزر الألياف مقابل ليزر ثاني أكسيد الكربون، تُعدّ متطلبات الصيانة مشكلةً جوهرية، إذ أن العديد من ورش التصنيع لديها طلبات كثيرة ولا تستطيع تخصيص وقت طويل للصيانة.

في هذه الحالة، تُعدّ ليزرات الألياف الأفضل أداءً. لا يتطلب النظام البصري صيانةً كثيرة، ويمكنه العمل في ظروفٍ متنوعة. في المقابل، تتطلب ليزرات ثاني أكسيد الكربون صيانةً دقيقة، ولا تعمل إلا في ظروفٍ مثالية، مما يجعل تشغيلها أكثر صعوبة.

أمان

تُعدّ قواطع الليزر خطيرة. فكل من ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الألياف يُصدران إشعاعات ضارة للغاية قد تُسبب أضرارًا دائمة، خاصةً في العين، إذا لم يتم توخي الحذر. لذلك، من الضروري جدًا ارتداء معدات الوقاية الشخصية دائمًا عند التعامل مع قواطع الليزر.

على الرغم من أن كلاً من ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون يشكلان خطراً، إلا أن ليزر الألياف يأتي عادةً مزوداً بغلاف واقٍ يزيل خطر السلامة. إذا كنت تشتري ليزراً مزوداً بهذه الميزات، فلن تواجه أي خطر. لسوء الحظ، لا يتوفر ليزر ثاني أكسيد الكربون بخيار 100% الخالي من المخاطر، لذا سيتعين عليك استخدام معدات الوقاية الشخصية للحصول على أفضل النتائج.

كراس: الخيار الأمثل لجميع مصنعي قطع الليزر

عند النظر إلى التكاليف الإجمالية لشراء وصيانة وتشغيل نظام قطع بالليزر، تبدو خدمة تصنيع الصفائح المعدنية - القطع بالليزر - الخيار الأمثل. تتمتع شركة كراس بسمعة ممتازة في السوق بفضل تركيزها على الاتساق والجودة العالية بأسعار تنافسية للغاية.

سواءً كان الأمر يتعلق بتقطيع الصفائح المعدنية أو أي تطبيق آخر، يمتلك فريق خبرائنا مزيجًا مثاليًا من المعرفة الصناعية وأحدث الأدوات لتقديم أفضل المنتجات والخدمات في السوق. علاوة على ذلك، نتميز بنظامنا المتطور الذي يعمل بالكامل عبر الإنترنت. ما عليك سوى إخبارنا باحتياجاتك من المنتجات، وطلب عرض سعر، والبدء بالعملية.

قدّم طلبك وابدأ اليوم

احصل على عرض سعر فوري

خاتمة

عندما يتعلق الأمر بالقطع بالليزر، فإن المقارنة بين ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون مسألة قديمة وشائعة. من الواضح أنه لا يوجد فائز واضح، لأن التقنية الأنسب تعتمد على التطبيق والمادة وعوامل أخرى.

مع ذلك، تنص القاعدة العامة على أن ليزر الألياف هو الخيار الأمثل إذا كنت تتعامل بانتظام مع أجزاء رقيقة وتحتاج إلى نتائج أسرع. أما بالنسبة للأجزاء السميكة والتعامل مع مواد غير معدنية أخرى، فإن ليزر ثاني أكسيد الكربون هو الخيار الأفضل.

بالإضافة إلى ذلك، ينبغي مراعاة التكاليف أيضاً، نظراً للاختلاف الكبير بين الخيارين. فأجهزة الليزر الليفي باهظة الثمن عند الشراء، لكنها أقل تكلفة في التشغيل، بينما أجهزة ليزر ثاني أكسيد الكربون عكس ذلك تماماً بسبب استهلاكها العالي للطاقة ومتطلبات صيانتها.

لمعرفة المزيد عن منتجاتنا، يرجى زيارة موقعنا الإلكتروني والاشتراك فيه. قناة يوتيوب