ما هو أقصى سُمك يمكن أن يقطعه ليزر الألياف بقوة 6000 واط؟ - IPG، Raycus، Max

في مجال تطبيقات القطع الصناعية، لا مثيل لقوة وكفاءة ليزرات الألياف. ومن الأسئلة الشائعة بين المصنّعين والمهندسين: "ما هو أقصى سُمك يمكن قطعه باستخدام ليزر ألياف بقوة 6000 واط؟" لقد أحدثت هذه التقنية المتطورة ثورة في الصناعة التحويلية، إذ مكّنت من القطع الدقيق والسريع لمختلف المواد. أقصى سمك للقطع لمواد مختلفة لماكينة قطع الليزر الليفي 6 كيلو واط: أقصى سمك للفولاذ الكربوني 25 مم؛ أقصى سمك للفولاذ المقاوم للصدأ 25 مم؛ أقصى سمك لمادة الألومنيوم 25 مم؛ أقصى سمك للنحاس الأصفر 12 مم. في هذه المقالة، سنتعمق في قدرات ليزر الألياف بقوة 6000 واط، ونستكشف القدرة القوية التي يمكنه التعامل معها عبر مواد مختلفة، والعوامل التي تؤثر على أداء القطع الخاص به، وما إلى ذلك.

ما هي أنواع القطع بالليزر؟

ليزر ثاني أكسيد الكربون

يُنتج ليزر ثاني أكسيد الكربون شعاعًا ضوئيًا بتمرير تيار كهربائي عبر أنبوب مملوء بالغاز. يحتوي هذا الأنبوب على خليط من الغازات، يشمل عادةً ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والهيدروجين والهيليوم. يحتوي طرفا الأنبوب على مرآتين، إحداهما عاكسة كليًا والأخرى عاكسة جزئيًا، مما يسمح بمرور بعض الضوء. تُنتج ليزرات ثاني أكسيد الكربون ضوءًا غير مرئي في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة من الطيف، وتتراوح قدرة الآلات الصناعية النموذجية بين 25 و100 واط، ويبلغ طول موجتها 10.6 ميكرومتر.

تُعدّ ليزرات ثاني أكسيد الكربون فعّالة للغاية في قطع المواد غير المعدنية مثل الخشب والورق والبلاستيك الأكريليكي والجلود والأقمشة. كما يمكنها معالجة بعض الأطعمة، بما في ذلك الجبن والكستناء. ورغم قدرة ليزرات ثاني أكسيد الكربون على قطع صفائح رقيقة من الألومنيوم والمعادن غير الحديدية الأخرى، إلا أن استخداماتها الأساسية لا تزال محصورة في المواد غير المعدنية. ويمكن تحسين قدرات القطع عن طريق زيادة طاقة شعاع ثاني أكسيد الكربون من خلال رفع نسبة الأكسجين، ولكن هذه الطريقة تتطلب الحذر والخبرة.

ليزر الألياف

تُعدّ ليزرات الألياف جزءًا من عائلة ليزرات الحالة الصلبة، وتستخدم ليزرًا أوليًا، حيث يتم التضخيم عبر ألياف زجاجية مصممة خصيصًا يتم تنشيطها بواسطة ثنائيات ضخ. تعمل هذه الليزرات عند طول موجي يبلغ 1.064 ميكرومتر، وتُعرف بأقطارها البؤرية الصغيرة للغاية. على الرغم من أنها عادةً ما تكون أغلى أنواع آلات القطع بالليزر، إلا أن ليزرات الألياف توفر العديد من المزايا، بما في ذلك التشغيل بدون صيانة وعمر خدمة طويل لا يقل عن 25000 ساعة ليزر.

تُحقق ليزرات الألياف شدةً أعلى بمئة ضعف من ليزرات ثاني أكسيد الكربون عند نفس القدرة. وتوفر إعدادات شعاع متنوعة، تشمل الشعاع المستمر، وشبه المستمر، والنبضي، مما يجعلها متعددة الاستخدامات. ومن أبرز أنواعها ليزر الألياف MOPA، الذي يسمح بضبط مدة النبضات لزيادة مرونة التطبيقات. تتفوق ليزرات الألياف في تعليم المعادن ونقشها وقطعها، ويمكنها التعامل مع مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك المعادن والسبائك والزجاج والخشب والبلاستيك. وهي فعالة بشكل خاص في قطع المواد الرقيقة، مع العلم أن الأجهزة عالية الطاقة (أكثر من 6 كيلوواط) قادرة على قطع مواد يزيد سمكها عن 20 مم.

ليزر Nd:YAG/Nd:YVO

تُعرف ليزرات الكريستال، مثل ليزر Nd (غارنيت الألومنيوم الإيتريوم المُطعّم بالنيوديميوم) وليزر Nd (أورثوفانادات الإيتريوم المُطعّم بالنيوديميوم)، بقدرتها العالية على القطع. يبلغ طول موجة هذه الليزرات 1.064 ميكرومتر، وتُستخدم في مجالات متنوعة، من التطبيقات الطبية وطب الأسنان إلى التطبيقات العسكرية والصناعية. توفر بلورات Nd امتصاصًا أعلى للضخ، ونطاق ترددي أوسع، ونطاقًا أوسع لأطوال موجات الضخ مقارنةً بلورات Nd، على الرغم من أن عمرها الافتراضي أقصر (من 8000 إلى 15000 ساعة) وتكلفتها أعلى.

تستطيع هذه الليزرات قطع المعادن المطلية وغير المطلية، واللافلزات، وبعض أنواع السيراميك. غالبًا ما تُدمج بلورات النيوديميوم مع بلورات ذات معامل بصري غير خطي عالٍ (مثل LBO أو BBO أو KTP) لتحويل طول موجة الخرج من الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى الأخضر أو الأزرق أو حتى الأشعة فوق البنفسجية، مما يُحسّن من أدائها. كما أن إمكانية استبدال أيونات الإيتريوم أو الغادولينيوم أو اللوتيتيوم بأيونات العناصر الأرضية النادرة النشطة ليزريًا دون تغيير ملحوظ في بنية الشبكة البلورية تضمن توصيلًا حراريًا عاليًا وأداءً ثابتًا.

مقارنة بين أنواع مختلفة من القطع بالليزر

1. ليزر ثاني أكسيد الكربون

فوائد

• يمكنها قطع مجموعة واسعة من المواد الرقيقة
• كما أنها مفيدة في معالجة الأطعمة مثل الجبن والكستناء
• يمكنه القطع عبر سماكات مختلفة بنفس الطاقة (أو أقل)
• لا تترك أي عيوب في قطع المواد
• مناسب أيضاً للحفر والنقش
• كفاءة طاقة رائعة
• نسبة خرج طاقة عالية
• فعال من حيث التكلفة
• يمكن لبعض ليزرات ثاني أكسيد الكربون أن توفر طاقة تصل إلى عدة كيلوواط
• يمكن إضافة المزيد من الأكسجين إلى شعاع ثاني أكسيد الكربون لتقويته

ضعف

• غير مناسب لقطع الصفائح المعدنية السميكة
• قد يؤدي استخدامها لقطع المعادن إلى حدوث شرارة أو اشتعالها.
• قد تتسبب عمليات قطع المعادن في تلف المرايا المثبتة على الأنبوب
• عادةً ما تكون الطاقة محدودة من 25 إلى 100 واط
• قد يكون إضافة المزيد من الأكسجين إلى شعاع ثاني أكسيد الكربون أمراً محفوفاً بالمخاطر.
• هذا الأكسجين قد يشتعل.

2. ليزر الألياف

فوائد

• قادر على توفير حزم قوية باستمرار
• يمكن تحقيق نتائج دقيقة للغاية مقارنة بقواطع ثاني أكسيد الكربون
• تتميز بقدرتها على القطع بسلاسة وسرعة ومرونة أكبر من قواطع ثاني أكسيد الكربون.
• أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة بكثير من أجهزة قطع ثاني أكسيد الكربون
• ينتج نفايات أقل من أجهزة خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون
• لا يتطلب أي تدفق للغاز
• لا تتطلب عادةً أي صيانة
• تتمتع بعمر خدمة أطول بكثير من ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الكريستال

ضعف

• عادةً ما تكون آلات القطع بالليزر هي الأغلى ثمناً
• قد تواجه بعض قواطع الليزر الليفي صعوبة في قطع المواد التي يزيد سمكها عن 20 مم بكفاءة
• تأتي العديد من قواطع الليزر الليفي بإعدادات متنوعة قد تكون مربكة للأشخاص غير المتمرسين في مجال قطع الليزر.

3. ليزرات ثنائية مباشرة

فوائد

• تستخدم تقنية القطع بالليزر المألوفة (والتي تم اختبارها والوثوق بها).
• تُستخدم بالفعل بشكل أساسي لقطع المعادن
• يمكن لبعض ليزرات الصمام الثنائي المباشر الاستفادة من طاقة تصل إلى عدة كيلوواط
• حجم صغير
• عمر خدمة طويل
• تشتهر بكفاءتها العالية في استهلاك الطاقة عند توصيلها بمقبس الحائط.“

ضعف

• تنتج أشعة ليزر أقل جودة مقارنة بأشعة الليزر الليفية
• عادة ما تكون أقل قوة من نماذج أخرى من آلات القطع بالليزر
• عادةً ما توفر حوالي 10 واط من الطاقة

مزايا استخدام الليزر الليفي في القطع

قبل أن نتعمق أكثر في قدرات القطع لآلات القطع بالليزر الليفي، دعونا أولاً نلقي نظرة على المزايا الفريدة لليزر الليفي، والتي تشمل النقاط السبع التالية:

1. وسط كسب عالي الكفاءة

تتميز ليزرات الألياف باستخدامها أليافًا بصرية مُطعّمة بأيونات فلزات أرضية نادرة مثل الإيتربيوم (Yb3+)، والنيوديميوم (Nd3+)، والثوليوم (Tm3+)، والبراسيوديميوم (Pr3+)، أو الإربيوم (Er3+). تمتص هذه الأيونات معظم ضوء الضخ وتُصدر فوتونات بترددات مميزة عبر الانبعاث المُحفّز. يسمح التركيب المرن للألياف بمسافات تضخيم أطول بكثير مقارنةً بأنواع الليزر الأخرى، مما ينتج عنه تضخيم بصري عالٍ.

2. حلقة تغذية راجعة ذكية عبر محززات براغ الليفية

بدلاً من المرايا العازلة التقليدية، تستخدم ليزرات الألياف محززات براغ الليفية للتغذية الراجعة البصرية. تُصنع هذه المحززات من ألياف زجاجية ذات معاملات انكسار متفاوتة، مرتبة دوريًا لعكس شعاع الليزر بأطوال موجية محددة، مُشكلةً التجويف البصري. هذا يعني أن التجويف البصري مُدمج داخل وسط التضخيم، مما يُحسّن الكفاءة والدقة.

3. تجويف بصري قوي

يجب عدم الخلط بين ليزرات الألياف وليزر الثنائيات الموصولة بالألياف. ففي ليزرات الثنائيات الموصولة بالألياف، تُستخدم الألياف الضوئية فقط لنقل الشعاع، وليس للانبعاث المحفز. أما ليزرات الألياف، فتتميز بوجود تجويف بصري متكامل، حيث تعمل الألياف الملفوفة كوسط تضخيم، مما يوفر تجويفًا بصريًا قويًا ومستقرًا يُحسّن الأداء.

4. حجم صغير

من أهم مزايا ليزرات الألياف تصميمها المدمج. فالألياف البصرية قابلة للانحناء واللف في المساحات الضيقة، مما ينتج عنه حجم أصغر بكثير مقارنةً بأنواع الليزر الأخرى ذات القدرات المماثلة. وتتيح هذه المرونة إمكانية تخصيص المسار البصري بشكل أكبر، مما يجعل ليزرات الألياف قابلة للتكيف مع تطبيقات محددة متنوعة.

5. طاقة خرج عالية

تتيح طبيعة وسط التضخيم الرقيق والمرن في ليزرات الألياف استخدام عدة كيلومترات من الألياف الضوئية، مما يحقق تضخيمًا عاليًا لضوء الضخ. كما أن النسبة الكبيرة بين مساحة السطح والحجم في الألياف الضوئية تُسهّل تبديد الحرارة بكفاءة، مما يمكّن ليزرات الألياف من العمل بشكل مستمر عند مستويات كيلوواط دون الحاجة إلى أنظمة تبريد معقدة.

6. جودة شعاع ممتازة

تُقاس جودة شعاع الليزر، والتي غالبًا ما تُقاس بمعامل M² (بقيمة مثالية تساوي 1)، بمدى دقة تركيز الشعاع. توفر الألياف أحادية النمط في ليزرات الألياف عادةً جودة شعاع فائقة. وهذا يُعدّ ميزةً في تطبيقات مثل القطع واللحام بالليزر، حيث تسمح جودة الشعاع العالية بزيادة المسافة بين قطعة العمل والجسم المراد تركيزه، مما يحمي العدسات من الحطام والأبخرة. كما يُتيح قطر الشعاع المُصغّر تصنيع هياكل أدق واستخدام مكونات بصرية أصغر حجمًا وأقل تكلفة.

7. موثوقية عالية

تتميز ليزرات الألياف بموثوقية عالية وقلة حاجتها للصيانة. فالمسار البصري المغلق داخل طبقات التغليف الواقية يجعل شعاع الليزر أقل تأثراً بالاضطرابات الخارجية. وينتج عن ذلك استقرار ممتاز حتى في ظروف التشغيل ذات درجات الحرارة العالية والاهتزازات، مما يجعل ليزرات الألياف خياراً موثوقاً به للتطبيقات الصناعية.

مقدمة إلى IPG، Raycaus، مصدر الليزر الأقصى

تُعدّ IPG وMAX وRaycus أسماءً تجارية شائعة الاستخدام لمصادر الليزر، ولكل منها خصائص تميزها عن غيرها. يُعتبر مصدر الليزر عنصرًا أساسيًا في آلات الوسم والقطع بالليزر، ويعتمد اختيار المصدر المناسب على خصائص مثل التكلفة والاستقرار والشعبية. سنشرح هنا مصادر الليزر الثلاثة والاختلافات بينها لتتمكن من اختيار الليزر المناسب.

مصادر ليزر IPG تشتهر هذه الليزرات بجودة نتائج النقش العالية، وثباتها الاستثنائي، وضمانها الذي يصل إلى عامين. تُعدّ هذه الليزرات جزءًا لا يتجزأ من أجهزة الوسم بالليزر المستخدمة في وسم المجوهرات والمكونات الإلكترونية الصغيرة. تتفوق الأجهزة المجهزة بمصادر ليزر IPG في نقش المواد التي يصعب على أنواع الليزر الأخرى نقشها. إضافةً إلى ذلك، تعمل هذه الليزرات بنطاق تردد يتراوح بين 1 و200 كيلوهرتز، مما يضمن تنوعًا ودقةً في النقش.

مصادر ليزر رايكوس, تُعدّ ليزرات Raycus، وهي علامة تجارية صينية، شائعة في الصناعات التي تبحث عن حلول تعليم بالليزر بأسعار معقولة. ورغم كونها اقتصادية، إلا أن هذه الليزرات النبضية ذات الألياف بتقنية Q-switch تُقدّم جودة نقش أقل وتأتي بضمان أقصر مقارنةً بمصادر الليزر الأخرى. تعمل هذه الليزرات ضمن نطاق تردد يتراوح بين 20 و80 كيلوهرتز. وتُعتبر الآلات التي تستخدم ليزرات Raycus فعّالة من حيث التكلفة نظرًا لانخفاض سعرها. تشمل مزايا ليزرات Raycus كفاءة تحويل كهروضوئية عالية، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، وإمكانية تخصيص أطوال ألياف الإخراج، والتشغيل بدون صيانة.

مصادر الليزر القصوى, تُعدّ أجهزة الليزر من علامة تجارية صينية، مماثلة لأجهزة رايكوس من حيث السعر، لكنها تتميز بثبات أفضل. مع ذلك، تشترك معها في بعض عيوب رايكوس، مثل نتائج النقش غير المثالية ونطاق التردد المنخفض الذي يتراوح بين 20 و80 كيلوهرتز. كما أنها ليست مثالية لنقش البلاستيك عالي الجودة، وتأتي بضمانات أقصر. أما مزايا مصادر ليزر ماكس فتتضمن موثوقية عالية، وجودة شعاع ممتازة، وتصميمًا متينًا وصغير الحجم، ومروحة تبريد مدمجة، ووحدة محكمة الإغلاق مقاومة للغبار، مع ضمان لمدة عامين على الأقل.

فيما يلي جدول يوضح خصائص كل مصدر ليزر.

إطلاق العنان لقدرات القطع في ليزرات الألياف

تُعدّ ليزرات الألياف من أحدث التطورات في تكنولوجيا الليزر، ولها تأثير كبير على قطاع التصنيع. تُستخدم هذه الليزرات على نطاق واسع في النقش والتعليم وإنجاز مهام متنوعة. في هذه المدونة، سنناقش كيف يُحسّن استخدام ليزرات الألياف في ورش آلات CNC الكفاءة، وسنتناول مواضيع مثل السرعة والسلامة.

ما هو أقصى سُمك يمكن أن يقطعه ليزر الألياف؟

تختلف قدرات القطع في آلات القطع بالليزر الليفي تبعًا لقوتها، ولكن جميعها تقريبًا قادرة على قطع صفائح معدنية يصل سمكها إلى 13 مم. أما آلات القطع بالليزر الليفي ذات القدرة العالية (10 كيلوواط) فتستطيع قطع الفولاذ الطري حتى سمك 2 مم، والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم حتى سمك 30 مم.

ما هي سرعة القطع بالليزر الليفي؟

تختلف سرعات القطع بالليزر الليفي تبعاً لقوة الليزر والمادة المراد قطعها:

قوة

يمكن أن تكون آلة القطع بالليزر الليفي عالية الطاقة أسرع بخمس مرات من ليزر ثاني أكسيد الكربون التقليدي. على سبيل المثال، يمكن لآلة القطع بالليزر الليفي Accurl بقوة 10 كيلوواط أن تصل إلى سرعات تصل إلى 180 مترًا في الدقيقة، بينما يمكن لآلة القطع بالليزر الليفي Accurl بقوة 2 كيلوواط أن تصل إلى سرعات تصل إلى 100 متر في الدقيقة.

مادة

تُعدّ ليزرات الألياف عالية الطاقة الأكثر فعالية لقطع المواد متوسطة السماكة، مثل الألومنيوم أو الفولاذ الطري بسماكة تتراوح بين 1/8 بوصة و 1/2 بوصة، باستخدام الهواء أو النيتروجين. على سبيل المثال، يمكن لليزر ألياف بقوة 10 كيلوواط قطع مادة 233% أسرع من ليزر ألياف بقوة 4 كيلوواط عند قطع قطعة واحدة من الألومنيوم بسماكة 3/16 بوصة. أما بالنسبة للفولاذ، فستحتاج إلى 1.5 كيلوواط كحد أدنى للمواد بسماكة 1/4 بوصة أو أقل، و2 كيلوواط للمواد بسماكة 3/8 بوصة أو أقل، و3 كيلوواط للمواد بسماكة 1/2 بوصة أو أقل. بالنسبة للفولاذ بسماكة تصل إلى بوصة واحدة، يمكنك استخدام قاطع ليزر بقوة 6 كيلوواط.

تُقاس سرعة القطع بالأمتار أو الأقدام في الدقيقة، وهي مهمة للحفاظ على عمر المعدات. يمكن لليزر ذي السرعة المناسبة أن يقلل من تآكل الأدوات والقطع، بل ويمكنه أيضًا خفض استهلاك الطاقة. مع ذلك، قد تؤدي سرعات القطع العالية إلى قطع سطحية جدًا، بالإضافة إلى انبعاث الدخان وتفحم الحواف.

ما هي المواد التي يمكن قطعها باستخدام ليزر الألياف؟

تُعدّ آلة القطع بالليزر الليفي فعّالة للغاية في قطع مختلف أنواع الصفائح المعدنية، مثل الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والنحاس، والنحاس الأصفر، والألومنيوم، والتيتانيوم. وعلى عكس ليزر ثاني أكسيد الكربون، يتفوق الليزر الليفي في قطع المواد العاكسة. ورغم استخدامه لبعض الضوء المرئي، فإن الليزر الليفي الحديث يقطع النحاس الأصفر والألومنيوم والنحاس بكفاءة عالية. تُعدّ هذه التقنية حيوية في مجالات التصنيع والبناء والبنية التحتية، كما أنها تكتسب شعبية متزايدة في المجالات الإبداعية كالفنون المعدنية والنحت، مما يُسهّل عمليات تشكيل المعادن بشكل كبير.

• المعادن (مثل الفولاذ، والفولاذ المقاوم للصدأ، والألومنيوم، والنحاس، والنحاس الأصفر، والتيتانيوم)
• المواد البلاستيكية (مثل الأكريليك، والبولي كربونات، والبولي فينيل كلوريد، والبولي إيثيلين)
• الخشب (مثل الخشب الرقائقي، MDF)
• السيراميك
• المواد المركبة (مثل ألياف الكربون، والألياف الزجاجية)
• الأقمشة والمنسوجات
• الأغشية الرقيقة والرقائق (مثل الألومنيوم والنحاس)

تطبيقات قاطع الليزر الليفي

• صناعة السيارات: يستخدم لمعالجة قطع غيار السيارات مثل الأبواب والفرامل وأنابيب العادم.
• صناعة أدوات المطبخضروري لصنع الأجهزة من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ الرقيقة.
• تصنيع الأجهزة المنزلية: يحسن جودة ومظهر الأجهزة المنزلية.
• تصنيع أجهزة اللياقة البدنية: يستخدم في إنتاج معدات الصالات الرياضية.
• تصنيع الإضاءة: تشكيل الأنابيب لمصابيح الإضاءة الخارجية.
• صناعة الديكور والفنون المعدنية: يقوم بتصميم وتشكيل أنماط مخصصة في الصفائح المعدنية لأغراض الزينة.

الكشف عن إمكانيات قاطع الليزر الليفي بقدرة 6000 واط

أحدث ظهور تقنية الليزر الليفي ثورة في مجال القطع الصناعي، إذ وفرت دقة وسرعة وتعدد استخدامات غير مسبوقة. ومن بين مجموعة أنظمة الليزر الليفي المتوفرة، يبرز قاطع الليزر الليفي بقدرة 6000 واط كجهاز قوي قادر على معالجة مجموعة واسعة من المواد بكفاءة ودقة استثنائيتين.

ما هو سمك القطع الذي يمكن أن يقوم به ليزر الألياف بقوة 6000 واط؟

أقصى سمك للقطع لأنواع مختلفة من المعادن لقاطع ليزر الألياف 6 كيلو واط: 25 مم فولاذ كربوني، 20 مم فولاذ مقاوم للصدأ، 16 مم ألومنيوم، و 12 مم نحاس.

فيما يلي معايير القطع التفصيلية لأجهزة الليزر الليفي بقدرة 6000 واط.

معايير القطع

ملاحظة:

1. في بيانات القطع، يبلغ قطر قلب ألياف خرج الليزر 6000 واط 50 ميكرونًا؛;
2. تعتمد بيانات القطع على رأس القطع Jiaqiang بنسبة بصرية 100/125 (طول بؤري عدسة التجميع/التركيز)؛;
3. غاز القطع المساعد: الأكسجين السائل (نقاء 99.99%) النيتروجين السائل (نقاء 99.999%)؛;
4. يشير ضغط الهواء في بيانات القطع هذه تحديدًا إلى ضغط الهواء المستخدم في مراقبة رأس القطع؛;
5. نظراً للاختلافات في تكوين المعدات وعملية القطع (أداة الآلة، التبريد المائي، البيئة، فوهة القطع، ضغط الغاز، إلخ) المستخدمة من قبل العملاء المختلفين، فإن هذه البيانات هي للإشارة فقط.

العوامل الرئيسية المؤثرة على جودة القطع بالليزر

1. طاقة خرج الليزر ونمط الشعاع

يؤثر خرج طاقة الليزر ونمط شعاعه بشكل كبير على جودة القطع. غالبًا ما تكون الطاقة العالية ضرورية للمواد السميكة، ولكن توزيع نمط الشعاع عبر المقطع العرضي لا يقل أهمية. يضمن التركيز الأمثل كثافة طاقة أعلى، مما يؤدي إلى جودة قطع فائقة. مع ذلك، يتطلب الحفاظ على أنماط شعاع ثابتة طوال عمر الليزر مراعاة عوامل مثل حالة العناصر البصرية ومزيج غاز التشغيل.

2. ضبط موضع التركيز

يُعدّ ضبط موضع التركيز بدقة بالنسبة لسطح قطعة العمل أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق جودة القطع المطلوبة. ويضمن الحفاظ على موضع نسبي ثابت أداءً مستقرًا للقطع. ويؤدي موضع التركيز المثالي إلى شقوق أصغر، وكفاءة أعلى، وسرعة قطع محسّنة. وعادةً ما يتم ضبط التركيز أسفل الفوهة مباشرةً، مع مسافة بين الفوهة وسطح قطعة العمل تبلغ حوالي 1.5 مم. ويُعدّ اختيار العدسة ذات البعد البؤري المناسب أمرًا بالغ الأهمية؛ فالأبعاد البؤرية الأقصر مناسبة للقطع عالي السرعة للمواد الرقيقة، بينما تُعدّ الأبعاد البؤرية الأطول أفضل لقطع قطع العمل السميكة.

3. سرعة القطع

ترتبط سرعة القطع ارتباطًا مباشرًا بكثافة طاقة الليزر. فزيادة كثافة الطاقة تُحسّن سرعة القطع، على الرغم من أن السرعة تتناسب عكسيًا مع كثافة المادة وسُمكها. تشمل العوامل المؤثرة على سرعة القطع مستوى الطاقة، ونمط الشعاع، وحجم بقعة التركيز، وخصائص المادة، وسُمكها. يتطلب تحسين سرعة القطع زيادة الطاقة ضمن نطاق معين، وتحسين نمط الشعاع، وتقليل حجم بقعة التركيز، واختيار مواد ذات كثافة منخفضة وطاقة تبخير أولية منخفضة.

4. ضغط الغاز المساعد

يلعب ضغط الغاز المساعد دورًا حيويًا في القطع بالليزر، لا سيما لحماية العدسات، وإزالة الحطام، وتعزيز كفاءة القطع. ويعتمد اختيار الغاز (مثل الهواء المضغوط، أو الغاز الخامل، أو الغاز النشط) على المادة المراد قطعها. تعمل الغازات النشطة كالأكسجين على تسهيل تفاعلات الأكسدة، مما يزيد من سرعة القطع. ويُعد ضغط الغاز العالي ضروريًا لمنع التصاق الخبث أثناء القطع عالي السرعة للمواد الرقيقة، بينما يُفضل الضغط المنخفض للحد من تآكل حواف القطع البلاستيكية.

كيفية إيجاد التوازن بين القوة والسرعة

إن تحقيق التوازن الأمثل بين السرعة والقوة عملية دقيقة للغاية. حتى التعديلات الطفيفة قد تؤثر بشكل كبير على جودة القطع. يتطلب إيجاد التوافق الأمثل إجراء قطع تجريبية دقيقة، وتجربة مستمرة، ودقة ملاحظة عالية. إنها عملية تعلم مستمرة، حيث تتطلب المواد المختلفة والأشكال الهندسية المعقدة في كثير من الأحيان إعدادات فريدة.

1. فهم المادة

تختلف المواد المختلفة في تفاعلها مع القطع بالليزر. وتؤثر عوامل مثل السماكة والكثافة والتركيب على كيفية ضبط الطاقة والسرعة.

• مواد رقيقة تتطلب عموماً طاقة أقل وسرعة أعلى.
• مواد سميكة عادةً ما تتطلب طاقة أعلى وسرعة أبطأ.

2. حدد أهدافك المتعلقة بالقص

حدد ما الذي ترغب في تحقيقه من خلال قص شعرك:

• دقةيمكن للطاقة العالية عند السرعة البطيئة أن توفر قطعًا دقيقًا.
• كفاءة: يمكن أن يكون استخدام طاقة أقل عند سرعة أعلى فعالاً للتصاميم الأقل تعقيداً.

3. جرب الإعدادات

قم بإجراء عمليات قطع تجريبية للعثور على الإعدادات المثلى:

• ابدأ بتوصيات الشركة المصنعةابدأ بالإعدادات التي اقترحها مصنع جهاز القطع بالليزر للمادة المحددة.
• اضبط تدريجياًقم بإجراء تعديلات طفيفة على الطاقة أو السرعة، ولاحظ تأثير ذلك على جودة القطع.
  • زيادة القوة: يؤدي إلى جروح أعمق ولكنه قد يسبب حروقاً أو تفحماً.
  • زيادة السرعة: يقلل من وقت القطع ولكنه قد يؤدي إلى قطع غير مكتملة.

4. مراقبة جودة القطع

قم بتقييم النتائج بناءً على:

• جودة الحوافابحث عن حواف نظيفة وناعمة خالية من الحروق أو الذوبان.
• عمق القطعتأكد من أن الليزر يقطع المادة بالكامل.
• عرض الشققم بقياس عرض القطع للتأكد من مطابقته لمواصفات التصميم الخاصة بك.

5. استخدام أدوات البرمجيات

تأتي قواطع الليزر الحديثة مزودة ببرامج تساعد في ضبط الإعدادات:

• التحسين التلقائييمكن لبعض البرامج أن تقترح تلقائيًا إعدادات الطاقة والسرعة المثلى بناءً على المادة والنتيجة المرجوة.
• الملفات الشخصية والإعدادات المسبقة: احفظ الإعدادات الناجحة كملفات تعريفية لاستخدامها في المستقبل.

6. موازنة القوة والسرعة

فيما يلي بعض الإرشادات العامة:

• للمواد الرقيقة: طاقة أقل (20-50%) وسرعة أعلى (70-100%).
• للمواد السميكة: طاقة أعلى (60-100%) وسرعة أقل (10-40%).

مثال على سير العمل

1. اختر المادة: أكريليك 3 مم.
2. إعدادات الشركة المصنعةابدأ بالإعدادات الموصى بها (على سبيل المثال، طاقة 50%، سرعة 50%).
3. اختبار القطعقم بإجراء قطع صغير وقم بالتقييم.
4. يُعدِّلإذا كانت الحواف محترقة بشدة، خفّض الطاقة إلى 40% وزِد السرعة إلى 60%. إذا لم يكتمل القطع، فزِد الطاقة إلى 60% وخفّض السرعة إلى 40%.
5. يكرراستمر في الاختبار والتعديل حتى يفي القطع بمعايير الجودة الخاصة بك.

كيفية إيجاد أفضل حلول الطاقة لقطع الليزر

بعد المناقشة، تبين لنا أنه كلما زادت قوة ليزر الألياف، زادت سماكة المعدن المراد قطعه. أكثر المعادن شيوعًا في القطع هي الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والنحاس الأصفر، والألومنيوم. وتتراوح قوة ليزر الألياف الأكثر استخدامًا بين 1 و6 كيلوواط. ولكن إذا رغبتم، يمكن لشركة Krrass تزويدكم بقوة ليزر أعلى من 6 كيلوواط، مثل 10 و12 وحتى 20 كيلوواط.

سواء ماكينة قطع الألياف الليزرية أو أي تطبيق آخر، يمتلك فريق الخبراء لدينا المزيج الصحيح من المعرفة الصناعية وأحدث الأدوات لتزويدك بأفضل المنتجات والخدمات في السوق.