دليل استخدام مصدر ليزر الألياف للمبتدئين

ال مصدر ليزر الألياف يُعدّ مضخّم الطاقة المكوّن الأساسي لمعدات قطع الصفائح. وتتمثل وظيفته في توليد وإخراج أشعة الليزر بأطوال موجية وقدرات وأنماط محددة. ومن خلال نظام التركيز، تُركّز طاقة الليزر على سطح الصفيحة، وتُستغل كثافة الطاقة العالية لليزر في صهر أو تبخير أو تفكيك الصفائح المعدنية أو غير المعدنية، وبذلك تكتمل عملية القطع. بعبارة أخرى، هو "مصدر الطاقة" لمعدات القطع بأكملها، ويُحدّد بشكل مباشر الأداء الأساسي، مثل الكفاءة والدقة وقابلية القطع للمواد المختلفة.

أولاً: المكونات الأساسية لمصدر ليزر الألياف

1. المادة الفعالة: هذه هي المادة الأساسية لتوليد الليزر. ويمكن تصنيفها إلى عدة أنواع، منها المواد الصلبة (مثل الياقوت، وزجاج النيوديميوم، وبلورات YAG)، والسوائل (مثل محاليل الأصباغ)، والغازات (مثل خليط الهيليوم والنيون، وغاز ثاني أكسيد الكربون)، وأشباه الموصلات (مثل زرنيخيد الغاليوم). ويجب أن تحقق المادة العاملة انعكاسًا في عدد الجسيمات، أي أن يكون عدد الجسيمات ذات الطاقة العالية أكبر من عدد الجسيمات ذات الطاقة المنخفضة، مما يوفر الأساس للانبعاث المحفز.
2. مصدر الإثارة: يُستخدم هذا الأسلوب لتزويد المادة العاملة بالطاقة اللازمة لتحقيق انعكاس عدد الجسيمات. وتتطلب المواد العاملة المختلفة طرق إثارة مختلفة. فعلى سبيل المثال، تُثار المواد الصلبة العاملة عادةً بواسطة مصابيح الوميض أو ليزرات أشباه الموصلات، بينما تستخدم المواد الغازية العاملة في الغالب الإثارة الكهربائية، أما المواد شبه الموصلة العاملة فتُثار عن طريق حقن التيار.
3. تجويف رنيني: يتكون هذا الجهاز من مرآتين متقابلتين (إحداهما مرآة انعكاس كلي، والأخرى مرآة انعكاس جزئي). وتتمثل وظيفته في جعل ضوء الانبعاث المحفز المتولد في المادة العاملة ينعكس ذهابًا وإيابًا داخل التجويف، مما يؤدي إلى تضخيمه باستمرار، وتشكيل ليزر ذي شدة كافية، وتوجيه جيد، وتماسك عالٍ، ثم إخراجه عبر مرآة الانعكاس الجزئي.

ثانيًا: مبدأ عمل مصدر ليزر الألياف

1. ضخ: يوفر مصدر الإثارة الطاقة للمادة العاملة، مما يتسبب في امتصاص الذرات أو الجزيئات أو الأيونات الموجودة في المادة العاملة للطاقة والانتقال من الحالة الأرضية إلى مستوى طاقة أعلى، مما يحقق انعكاس عدد الجسيمات.
2. الانبعاث المحفز: عند مستويات الطاقة العالية، تكون الجسيمات غير مستقرة وتنتقل تلقائيًا إلى مستويات الطاقة المنخفضة مطلقةً فوتونات. وعندما تمر هذه الفوتونات عبر المادة العاملة في حالة انعكاس عدد الجسيمات، فإنها تحفز الانبعاث المحفز من الجسيمات ذات الطاقة الأعلى، مطلقةً فوتونات بنفس التردد والطور والاتجاه للفوتونات الساقطة، مما يضاعف كمية الفوتونات ويشكل ليزرًا قويًا.
3. التضخيم الرنيني: تنعكس الفوتونات المتولدة عن طريق الانبعاث المحفز باستمرار في التجويف الرنيني. يمر كل انعكاس عبر المادة العاملة، مما يعزز توليد الانبعاث المحفز من المزيد من الجسيمات، وينتج عنه زيادة سريعة في كمية الفوتونات وتكوين ليزر قوي.
4. مخرجات الليزر: عندما تصل شدة الليزر إلى مستوى معين، يمر جزء من الليزر عبر المرايا العاكسة جزئيًا للتجويف الرنيني ويتم انبعاثه لتشكيل شعاع ليزر.

ثالثًا: تصنيف مصدر ليزر الألياف

1. مصدر ليزر الألياف الصلبة: تستخدم هذه المصادر مواد صلبة كمادة عاملة، مثل مصدر ليزر الألياف الياقوتية، ومصدر ليزر الألياف الزجاجية النيوديميوم، ومصدر ليزر الألياف YAG، وما إلى ذلك. تتميز هذه المصادر بصغر حجمها وقوتها العالية وإخراجها النبضي، وتستخدم بشكل شائع في المعالجة الصناعية (مثل القطع واللحام) والجراحات الطبية، وما إلى ذلك.
2. مصدر ليزر الألياف الغازية: المادة المستخدمة هي الغاز. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك مصدر ليزر الألياف الهيليوم-نيون، ومصدر ليزر الألياف ثاني أكسيد الكربون، ومصدر ليزر الألياف أيون الأرجون، وغيرها. يصدر مصدر ليزر الألياف الهيليوم-نيون ضوءًا أحمر اللون ويتميز بتوجيه جيد، ويُستخدم غالبًا في المحاذاة والقياس؛ بينما يصدر مصدر ليزر الألياف ثاني أكسيد الكربون ضوءًا تحت أحمر اللون، ويتميز بقدرة عالية، ويُستخدم على نطاق واسع في معالجة المواد، ووضع العلامات بالليزر، وغيرها.
3. مصدر ليزر الألياف السائلة: يستخدم هذا الجهاز سائلاً كمادة عاملة، ويشمل بشكل أساسي مصدر ليزر الألياف الصبغية. ويمكن ضبط طول موجته ضمن نطاق معين، وهو مناسب لتحليل الطيف والتشخيص الطبي، وما إلى ذلك.
4. مصدر ليزر الألياف شبه الموصلة: المادة العاملة هي مواد أشباه الموصلات، وتتميز بصغر حجمها وخفة وزنها وكفاءتها العالية وعمرها الطويل، وتستخدم على نطاق واسع في اتصالات الألياف الضوئية وتخزين الأقراص الضوئية ومؤشرات الليزر وما إلى ذلك.
5. مصدر ليزر الألياف منخفض الطاقة: تكون طاقة الخرج عادةً في نطاق الميلي واط، مثل مصدر ليزر الألياف في أقلام الليزر ومشغلات الأقراص المدمجة، ويستخدم بشكل أساسي للإشارة وقراءة المعلومات وما إلى ذلك.
6. مصدر ليزر ألياف متوسط الطاقة: تتراوح الطاقة من مستوى الواط إلى عدة عشرات من الواط، وهي مناسبة للحام بالليزر، والنقش بالليزر، وما إلى ذلك.
7. مصدر ليزر الألياف عالي الطاقة: يمكن أن تصل الطاقة إلى عدة مئات من الواط أو حتى أعلى من ذلك، وتستخدم في الغالب في القطع الصناعي، وأبحاث أسلحة الليزر، وما إلى ذلك.
8. مصدر ليزر الألياف المتصلة: قادرة على إخراج الليزر بشكل مستمر، مثل مصدر ليزر ألياف الهيليوم-نيون، ومصدر ليزر ألياف ثاني أكسيد الكربون ذو الموجة المستمرة، وهي مناسبة للمناسبات التي تتطلب مصدر ليزر مستقر، مثل الاتصالات الليزرية والقياس الدقيق.
9. مصدر ليزر الألياف النبضي: يُخرج الليزر في شكل نبضي، مع طاقة ذروة عالية للغاية، مثل مصدر ليزر الألياف الياقوتية، ومصدر ليزر الألياف ذي المفتاح Q، والذي يستخدم غالبًا لتحديد المدى بالليزر، ومعالجة تأثير المواد، وما إلى ذلك.

رابعاً: ما هو النطاق السعري لمصدر ليزر الألياف؟

سعر مصدر ليزر الألياف تختلف الأسعار اختلافًا كبيرًا تبعًا لعوامل مثل نوع الليزر، وقوته، وعلامته التجارية، ومواصفاته الفنية. وفيما يلي النطاقات السعرية التقريبية لأنواع مختلفة من أجهزة انبعاث الليزر:

مصدر ليزر الألياف: تتراوح أسعار أجهزة إرسال الليزر الليفي المحلية متوسطة ومنخفضة الطاقة (500 واط - 3000 واط) عمومًا بين 30,000 و200,000 يوان. على سبيل المثال، قد يتراوح سعر بعض أجهزة إرسال الليزر متوسطة ومنخفضة الطاقة من شركة تشوانغشين ليزر بين 50,000 و150,000 يوان. أما أجهزة إرسال الليزر الليفي عالية الطاقة (مثل 10,000 واط وما فوق) فأسعارها أعلى، حيث قد تتجاوز أسعار الأجهزة المحلية منها 500,000 يوان، بينما قد تكون أسعار العلامات التجارية المستوردة أعلى من ذلك، مثل شركة IPG، التي قد تتجاوز أسعار أجهزة إرسال الليزر الليفي عالية الطاقة لديها مليون يوان.
مصدر ليزر ثاني أكسيد الكربونبالنسبة لأجهزة إرسال ليزر ثاني أكسيد الكربون منخفضة الطاقة (مثل 30-100 واط)، يتراوح سعرها عادةً بين 6000 و30000 يوان. على سبيل المثال، يتراوح سعر مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون بقدرة 30 واط من شركة CRD LASER بين 6000 و31200 يوان. أما بالنسبة لأجهزة إرسال ليزر ثاني أكسيد الكربون متوسطة وعالية الطاقة (مثل 200-1000 واط)، فقد يتراوح سعرها بين 30000 و100000 يوان أو أكثر. وتكون أجهزة إرسال ليزر ثاني أكسيد الكربون المستوردة عالية الطاقة أغلى ثمناً.
جهاز إرسال ليزر فوق بنفسجي: نظرًا للمتطلبات التقنية العالية، تُعتبر أجهزة إرسال الليزر فوق البنفسجي باهظة الثمن نسبيًا. قد تتراوح تكلفة أجهزة الإرسال منخفضة الطاقة (مثل 500 ميلي واط - 1 واط) بين 10,000 و50,000 يوان. على سبيل المثال، يبلغ سعر ليزر الألياف الضوئية فوق البنفسجي 375 نانومتر بقدرة 500 ميلي واط من شركة Blueyu Laser حوالي 14,000 يوان. أما أجهزة الإرسال ذات الطاقة الأعلى أو الأداء الأفضل فقد تتجاوز تكلفتها 100,000 يوان.

خامساً: مجالات تطبيق مصدر ليزر الألياف

1. المجال الصناعي: القطع بالليزر (يمكنه قطع مواد مختلفة مثل المعادن وغير المعادن، بدقة عالية وسرعة عالية)، اللحام بالليزر (جودة اللحام جيدة، مع منطقة تأثر حراري صغيرة)، الوسم بالليزر (وضع علامات تعريف دائمة على سطح المنتج)، المعالجة الحرارية بالليزر (تغيير خصائص سطح المادة، وتحسين مقاومة التآكل والصلابة، وما إلى ذلك).
2. المجال الطبي: جراحة الليزر (مثل جراحة تصحيح قصر النظر بالليزر في طب العيون، وتبييض البشرة بالليزر وإزالة حب الشباب في طب الأمراض الجلدية)، والعلاج بالليزر (يستخدم لعلاج الأورام والحصى وما إلى ذلك من الأمراض)، والتشخيص بالليزر (باستخدام تحليل الطيف الليزري للكشف عن الأمراض).
3. مجال الاتصالات: تستخدم الاتصالات بالألياف الضوئية الليزر كناقل، ولها مزايا مثل سعة نقل كبيرة، ومسافة طويلة، وقدرة قوية على مقاومة التداخل، وهي وسيلة مهمة للاتصالات الحديثة.
4. مجال البحث: في الفيزياء الذرية، وميكانيكا الكم، وأبحاث الاندماج النووي، يُستخدم مصدر ليزر الألياف كأداة تجريبية مهمة، والتي يمكن استخدامها لإثارة الذرات، وإنشاء بيئات ذات درجة حرارة عالية وضغط عالٍ، وما إلى ذلك.
5. المجال العسكري: أجهزة قياس المسافة بالليزر (لقياس مسافة الهدف بدقة)، والأسلحة الموجهة بالليزر (لتحسين معدل إصابة السلاح)، والأسلحة الليزرية (باستخدام ليزر عالي الطاقة لتدمير الأهداف) إلخ.
6. الحياة اليومية: يُستخدم مصدر الليزر الليفي في أجهزة مثل طابعات الليزر، وماسحات الباركود، وفأرات الليزر، ومؤشرات الليزر، وما إلى ذلك في الحياة اليومية.

سادساً: احتياطات استخدام مصدر ليزر الألياف

1. إجراءات السلامة: قد يُلحق الليزر ضرراً بالعينين والجلد، وتختلف درجة هذا الضرر باختلاف قوة الليزر. عند الاستخدام، يجب ارتداء نظارات واقية مناسبة لتجنب التعرض المباشر لشعاع الليزر. كما يجب إنشاء منطقة تحذيرية لمنع دخول الأشخاص غير المعنيين.
2. المتطلبات البيئية: تتطلب بعض مصادر ليزر الألياف ظروفًا معينة فيما يتعلق بدرجة الحرارة والرطوبة والغبار في بيئة العمل. يجب الحفاظ على بيئة نظيفة ومستقرة لضمان التشغيل السليم للمعدات وإطالة عمرها الافتراضي.
3. التشغيل القياسي: يجب أن يخضع المشغلون لتدريب احترافي وأن يكونوا على دراية بأداء المعدات وإجراءات تشغيلها. كما يجب عليهم استخدامها بدقة وفقًا لإجراءات التشغيل لتجنب تلف المعدات أو وقوع حوادث السلامة نتيجة التشغيل غير السليم.

سابعاً: ما هي ماركات مصادر الليزر الليفي المتاحة للاختيار؟

1. ليزر تشوانجكسين / ماكس: تأسست الشركة في عام 2004، وهي واحدة من أوائل الشركات المصنعة المحلية لأجهزة الليزر الليفي، كما أنها واحدة من أوائل الشركات الوطنية ذات التقنية العالية في الصين التي تمتلك بشكل مستقل حقوق الملكية الفكرية في التقنيات الأساسية مثل أجهزة الليزر الليفي والمكونات البصرية، وقد نفذت التكامل الرأسي.
2. Ruike Laser / Raycus: شركة ووهان رويكي لتكنولوجيا ألياف الليزر المحدودة هي شركة وطنية للتكنولوجيا المتقدمة تابعة لبرنامج الشعلة، متخصصة في البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لأجهزة ليزر الألياف ومكوناتها وموادها الرئيسية. وتتمتع الشركة بقدرة التكامل الرأسي بدءًا من المواد والمكونات وصولًا إلى الآلات الكاملة.
3. IPG Apache: تأسست الشركة عام 1990، وهي مركز أبحاث وتطوير وشركة تصنيع رائدة عالميًا في مجال ليزرات الألياف عالية الطاقة. وقد تصدرت ليزرات الألياف ومضخمات الألياف وليزر رامان التي تنتجها الشركة العالم في مجال التكنولوجيا، وتُستخدم على نطاق واسع في معالجة المواد والكشف والقياس والبحث العلمي وغيرها من المجالات.
4. ترامبف / ترامبف: تأسست الشركة عام 1923 في ألمانيا، وهي شركة رائدة عالمياً في مجال التكنولوجيا المتقدمة، ومجموعة شركات متعددة الجنسيات كبيرة ومعروفة. تحتل الشركة مكانة رائدة في مجال تصنيع أدوات الآلات على مستوى العالم، كما أنها من الشركات المعروفة في مجال تكنولوجيا التصنيع العالمي.
5. متماسك / متماسك: تأسست الشركة عام 1971 في الولايات المتحدة، وهي إحدى الشركات العالمية الرائدة في مجالات المواد والشبكات والليزر. تهدف الشركة إلى إنتاج المواد والمكونات البصرية لأجهزة الليزر الليفية الصناعية، وتوفير منتجات متنوعة تشمل منتجات قياس الليزر والتحكم به، بالإضافة إلى البصريات الدقيقة وأنظمة الليزر.
6. فيبو ليزر / فيبو: تأسست الشركة عام 2012، وهي متخصصة في التطوير التقني، ونقل التكنولوجيا، وتقديم الاستشارات، وإنتاج وبيع ليزرات الألياف، والمكونات البصرية، ومعدات الكشف بالليزر. وتقوم الشركة بتطوير عدد من منتجات ليزرات الألياف المتطورة بشكل مستقل، والتي تشمل ليزرات الألياف متوسطة وعالية الطاقة المستمرة، وليزرات الألياف النبضية عالية الطاقة، وليزرات الألياف ذات الطاقة القابلة للتعديل، وليزرات الألياف النبضية بتقنية MOPA، وليزرات الألياف ذات الضوء الأخضر، وليزرات الألياف عالية الطاقة ذات عرض الخط الضيق، وليزرات الألياف ذات الاستقطاب الخطي، وغيرها من سلاسل ليزرات الألياف.
7. قوانغوي ليزر / غيغاواط: تأسست الشركة عام 2015، وهي مورد عالمي لأشعة الليزر الليفية عالية السطوع وحلول متكاملة لأدوات التطبيقات. وتُعدّ رائدة في مجال أشعة الليزر الليفية بقدرة 10 واط، وقد أصدرت أشعة ليزر ليفية أحادية النمط بقدرة 2-4 كيلوواط، ووحدات ليزر متعددة الأنماط بقدرة 6-50 كيلوواط، ولديها ما يقارب 100 براءة اختراع.
8. JPT / JPT: تأسست الشركة عام 2006، وهي مؤسسة وطنية للتكنولوجيا المتقدمة أسسها طلاب عائدون من الخارج، وتتخصص في البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لمصادر ضوء الليزر، ومعدات الليزر الذكية، والمكونات البصرية. كما أنها أول شركة مصنعة تجارية لأجهزة ليزر الألياف عالية الطاقة القابلة لضبط النبض في الصين.
9. nLIGHT / nLIGHT: تأسست هذه الشركة عام 2000 في الولايات المتحدة، وهي علامة تجارية معروفة في مجال ليزر الألياف. تلتزم الشركة بتطوير وتعزيز تكنولوجيا الليزر، وتشتهر ليزرات الألياف الثنائية التي تنتجها. كما توفر حلولاً مبتكرة في مجال الليزر لعملائها.

ثامناً: ما هي المعايير التي يجب مراعاتها عند شراء مصدر ليزر الألياف؟

1. عند اختيار ماكينة تقطيع الصفائح، يجب مراعاة عدة عوامل بشكل شامل. إليك بعض النقاط الرئيسية:
ليزر الألياف: يتميز هذا الجهاز بمزايا عديدة، منها معدل تحويل كهروضوئي عالٍ (أعلى من 30%) وسهولة الصيانة، وهو مناسب لمعالجة الصفائح المعدنية المتوسطة والرقيقة (0.5 - 20 مم). ويُعد حاليًا الخيار الأمثل لقطع الصفائح المعدنية.
ليزر ثاني أكسيد الكربون: إنه يعمل بشكل أفضل مع المواد غير المعدنية وقطع المعادن التي يبلغ سمكها 8 مم وما فوق، ولديه قدرات قوية على قطع الصفائح السميكة، ولكنه يتميز بتكاليف صيانة أعلى نسبيًا، وكفاءته أقل من كفاءة ليزر الألياف.
الطاقة المنخفضة (500 واط - 1000 واط): مناسب لقطع الصفائح الرقيقة التي يتراوح سمكها بين 1 و 3 مم، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني وما إلى ذلك، وهو مناسب للإنتاج بكميات صغيرة وللمناسبات التي تتطلب دقة عالية.
طاقة متوسطة (1000 واط - 3000 واط): يمكن استخدامها لقطع الصفائح متوسطة السماكة من 3 إلى 10 مم، وتلبية احتياجات الإنتاج متوسطة الحجم، وتحقيق توازن جيد بين سرعة القطع والجودة.
طاقة عالية (أكثر من 3000 واط): تُستخدم بشكل أساسي لقطع الصفائح السميكة التي يبلغ سمكها 10 مم وما فوق، وهي مناسبة للإنتاج على نطاق واسع والقطع عالي السرعة، ولكن تكلفة المعدات وتكلفة التشغيل مرتفعة نسبيًا أيضًا.
جودة الشعاع: تؤثر جودة الشعاع بشكل مباشر على دقة القطع وجودة سطح القطع. ويُستخدم معامل M² لقياسها. كلما اقتربت قيمة M² من 1، كانت جودة الشعاع أفضل، وزادت دقة التركيز وتركيز الطاقة. وهذا مهم بشكل خاص للقطع الدقيق وقطع الصفائح الرقيقة.
ماركة: اختر علامات تجارية معروفة لمعدات الليزر، مثل IPG و Ruike و Chuangxin وما إلى ذلك. تتمتع هذه العلامات التجارية بضمان أكبر لمراقبة الجودة والبحث والتطوير التكنولوجي والاستقرار.
خدمات ما بعد البيع: تُعد خدمة ما بعد البيع الجيدة ضمانة مهمة للتشغيل الطبيعي للمعدات، بما في ذلك الدعم الفني وخدمات الصيانة وتوفير قطع الغيار وما إلى ذلك. ومن الضروري فهم قدرات خدمة ما بعد البيع وسرعة استجابة المورد.
توافق رأس القطع: رأس القطع ملحق أساسي لأجهزة الليزر، ويجب اختياره بما يتوافق مع قوة ونوع الليزر. على سبيل المثال، يمكن استخدام رؤوس قطع من علامات تجارية مثل بريستات مع الأجهزة عالية الطاقة، لما توفره من نتائج قطع أفضل؛ أما بالنسبة للأجهزة متوسطة ومنخفضة الطاقة، فيمكن اختيار رؤوس قطع اقتصادية من علامات تجارية مثل وانشونكسينغ.
أداء السلامة: يجب أن يتمتع جهاز إرسال الليزر في آلة قطع الصفائح بإجراءات حماية كاملة، مثل أغطية حماية الليزر، وأزرار إيقاف الطوارئ، وأجهزة التعشيق الآمنة، لضمان سلامة المشغلين. في الوقت نفسه، من الضروري فهم مستوى أمان الليزر، ويجب أن يكون مستوى أمان أجهزة إرسال الليزر في آلات قطع الصفائح الصناعية العامة من الفئة الرابعة.

2. ما هي الاختلافات في الأداء بين باعثات آلات قطع الألواح المستوردة والمحلية؟
تكمن الاختلافات في الأداء بين باعثات ماكينات قطع الألواح المستوردة والمحلية بشكل رئيسي في جوانب مثل التراكم التقني، والمؤشرات الأساسية، والاستقرار، والقدرة على التكيف مع سيناريوهات التطبيق. ويمكن إجراء تحليل مفصل من خلال الأبعاد التالية:

ليزر الألياف: حققت ليزرات الألياف المحلية (مثل Ruike وChuangxin) إنجازات كبيرة في سوق المنتجات الراقية. وبحلول عام 2025، ستصل حصتها السوقية إلى 55%، وستطرح نموذجًا فائق القدرة بقدرة 200 كيلوواط، بسرعة قطع رائدة عالميًا لألواح الفولاذ بسماكة 80 مم. مع ذلك، لا تزال العلامات التجارية المستوردة (مثل IPG وTrumpf) تتمتع بمزايا تقنية في مجال الطاقة العالية. فعلى سبيل المثال، حققت IPG قدرة خرج أحادية النمط تبلغ 10 كيلوواط في عام 2009، بينما لم تصل ليزرات الألياف المحلية (مثل ليزر Daokexin ذي معامل M² = 1.36) إلى المعايير الدولية إلا في السنوات الأخيرة.
تغطية الطاقة وجودة الشعاع: تتميز المعدات المحلية متوسطة ومنخفضة الطاقة (500 واط - 3000 واط) بأداء اقتصادي ممتاز. بينما تتفوق العلامات التجارية المستوردة في مجال الطاقة العالية جدًا (مثل ليزر Trumpf بقوة 20 كيلوواط) والمعالجة الدقيقة (مثل فحص رقائق أشباه الموصلات). على سبيل المثال، يتميز ليزر 10 كيلوواط الذي طورته جامعة الدفاع الوطني للتكنولوجيا بمعامل M² يبلغ 1.92، مقتربًا من مستوى IPG، لكن المعدات المستوردة تتمتع بثبات طاقة أفضل في الظروف المعقدة. اقتربت الليزرات المحلية (مثل Changfei Guangfang بمعامل M² = 1.2) من المعايير الدولية، لكن لا يزال هناك تفاوت في ثبات النمط عند الطاقة العالية. على سبيل المثال، يمكن لتقنية BrightLine من Trumpf تحسين دقة تركيز الشعاع أثناء قطع المواد عالية الانعكاس، بينما يكون تذبذب اتساق معامل M² للمعدات المحلية كبيرًا نسبيًا أثناء الإنتاج على دفعات.

الأداء التشغيلي طويل الأمد والقدرة على التكيف مع البيئات القاسية: يبلغ متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) للمعدات المستوردة عادةً أكثر من 10000 ساعة، بينما يكون معدل تعطل المعدات المحلية أعلى قليلاً في البيئات المعقدة (مثل درجات الحرارة والرطوبة العالية). على سبيل المثال، يقل تذبذب الطاقة على مدار 24 ساعة لليزر الأخضر Xingyan Tong بقدرة 35 واط عن 0.5%، لكن بعض المعدات المحلية لا تزال تعاني من مشاكل انحراف الطاقة أثناء التشغيل المستمر. يمكن للمعدات المحلية (مثل Ruike بمستوى حماية IP66) العمل في بيئات قاسية، لكن العلامات التجارية المستوردة (مثل Mazak) تتمتع بتصاميم أكثر تطوراً لمقاومة الاهتزاز والتداخل، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات عالية المتطلبات مثل صناعة الطيران والفضاء.
كفاءة القطع ودقة المعالجة: تستطيع سلسلة TruLaser من شركة KUKA قطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 20 مم بسرعة 0.8 دقيقة لكل متر، بينما تقل هذه السرعة في المعدات المحلية (مثل Daqin Laser G6020) بنحو 15% عند نفس السماكة. مع ذلك، تقترب كفاءة المعدات المحلية (مثل Qingzhao Laser) من كفاءة المعدات المستوردة في قطع الألواح متوسطة السماكة (مثل الفولاذ الكربوني بسماكة 3-10 مم). تتميز المعدات المستوردة (مثل TruLaser) بدقة تحديد موضع تبلغ ±0.01 مم في قطع الأجزاء الدقيقة، بينما تتميز المعدات المحلية (مثل Qingzhao Laser) بخشونة حافة قطع Ra < 1.6 ميكرومتر في قطع الألواح الرقيقة، إلا أن اتساق الحواف في معالجة الرسومات المعقدة لا يزال بحاجة إلى تحسين.
الاقتصاد التشغيلي وخدمة ما بعد البيع: تتميز المعدات المحلية بانخفاض تكلفة صيانتها (لا تحتاج إلى غاز تشغيل، وتعتمد على نقل البيانات عبر الألياف الضوئية)، حيث تبلغ تكلفة صيانتها السنوية حوالي ثلث تكلفة المعدات المستوردة. فعلى سبيل المثال، تبلغ تكلفة استبدال العدسات البصرية للمعدات المحلية حوالي 2000 يوان صيني في المرة الواحدة، بينما تتجاوز 500 يوان صيني للمعدات المستوردة. كما توفر الشركات المصنعة المحلية خدمة صيانة ميدانية على مدار الساعة، في حين تحتاج العلامات التجارية المستوردة إلى استيراد قطع الغيار من الخارج، وعادةً ما تمتد فترة الإصلاح من 3 إلى 5 أيام. ومع ذلك، يتميز الدعم الفني للعلامات التجارية المستوردة باحترافية أعلى، لا سيما في عمليات ضبط العمليات المعقدة (مثل تحسين معايير القطع لمواد صناعة الطيران)، حيث تتمتع بميزة كبيرة.

3. قم بمطابقة سمك لوحك وفقًا لقوة القطع.

• معايير القطع باستخدام مصدر ليزر بقوة 1500 واط أقصى قطع 12 مم
• معايير القطع باستخدام مصدر ليزر بقوة 2000 واط أقصى قطع 16 مم
• معايير القطع باستخدام مصدر ليزر بقوة 3000 واط أقصى قطع 20 مم
• معايير القطع باستخدام مصدر ليزر بقوة 6000 واط أقصى قطع 22 مم
• معايير القطع باستخدام مصدر ليزر بقوة 12000 واط أقصى قطع 25 مم
• معايير القطع باستخدام مصدر ليزر بقوة 20000 واط أقصى قطع 50 مم

س: كيف تختار جهاز إطلاق آلة تقطيع الصفائح المناسب لك؟

سمك القطع وسرعته: الطاقة هي المؤشر الرئيسي الذي يحدد سمك القطع - فكلما زادت الطاقة، أمكن قطع مواد أكثر سمكًا.

مثال: يمكن لليزر الألياف بقدرة 500 واط قطع الفولاذ الكربوني بسماكة ≤ 3 مم؛ بينما يمكن لليزر بقدرة 3000 واط قطع الفولاذ الكربوني بسماكة ≤ 12 مم؛ ويمكن لليزر بقدرة 12000 واط قطع الفولاذ الكربوني بسماكة ≤ 30 مم (تعتمد سماكة القطع المحددة على نوع المادة). تقطع الليزرات عالية الطاقة نفس سماكة المادة بسرعة أكبر (لكن من الضروري تحقيق توازن دقيق). إذا كان متطلب الإنتاج هو "قطع سريع وكثيف للصفائح الرقيقة"، فركز على الليزرات متوسطة إلى عالية الطاقة؛ أما إذا كانت هناك حاجة إلى "قطع دقيق لكمية صغيرة من الصفائح السميكة"، فوازن بين الطاقة وجودة الشعاع.
متطلبات دقة القطع: تؤثر جودة الشعاع (التي تُقاس بقيمة M²، وكلما اقتربت من 1 كان ذلك أفضل) بشكل مباشر على الدقة:
جودة شعاع عالية (M²≤1.2): مناسبة للأجزاء الدقيقة، وقطع اللحامات الدقيقة (مثل المكونات الإلكترونية، وملحقات القوالب)، وتتطلب ليزر ألياف بصرية أو ليزر فوق بنفسجي. جودة شعاع عامة (M²≥1.5): مناسبة لقطع المواد الصفائحية العادية، والمعالجة الخشنة (مثل الأغلفة المعدنية، ولوحات الإعلانات)، ويمكن استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون أو ليزر الألياف البصرية ذي جودة الشعاع المتوسطة إلى المنخفضة لتلبية هذه المتطلبات.
متطلبات دقة القطع: تؤثر جودة الشعاع (المقاسة بقيمة M²، وكلما اقتربت من 1 كان ذلك أفضل) بشكل مباشر على الدقة: جودة شعاع عالية (M²≤1.2): مناسبة للأجزاء الدقيقة، وقطع اللحامات الدقيقة (مثل المكونات الإلكترونية، وملحقات القوالب)، وتتطلب ليزر ألياف بصرية أو ليزر فوق بنفسجي. جودة شعاع متوسطة (M²≥1.5): مناسبة لقطع المواد الصفائحية العادية، والمعالجة الخشنة (مثل الأغلفة المعدنية، ولوحات الإعلانات)، ويمكن استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون أو ليزر الألياف البصرية ذي جودة الشعاع المتوسطة إلى المنخفضة لتلبية هذه المتطلبات.
ميزانية: الطاقة المتوسطة والمنخفضة (500 واط - 3000 واط): تتميز ليزرات الألياف الضوئية المحلية بفعاليتها من حيث التكلفة (30,000 - 200,000 يوان)، وهي مناسبة للمستخدمين ذوي الميزانيات المحدودة والإنتاج بكميات صغيرة. الطاقة العالية (10000 واط فأكثر) أو التطبيقات التي تتطلب دقة عالية (مثل ليزر الأشعة فوق البنفسجية): تتميز العلامات التجارية المستوردة (مثل IPG وCoherent) بثبات أفضل، ولكن سعرها يتراوح بين 1.5 و3 أضعاف سعر المنتجات المحلية (أكثر من 100,000 يوان)، وهي مناسبة للإنتاج على نطاق واسع أو التطبيقات التي تتطلب ثباتًا عاليًا للغاية (مثل صناعة السيارات والفضاء).
استهلاك الطاقة: تستهلك ليزرات ثاني أكسيد الكربون طاقةً أعلى من ليزرات الألياف الضوئية (عند نفس القدرة، يبلغ استهلاك طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون حوالي ضعفين إلى ثلاثة أضعاف استهلاك ليزرات الألياف الضوئية). ويتطلب الاستخدام طويل الأمد حساب "فاتورة الكهرباء".
ليزر الألياف الضوئية: تتمتع المكونات الأساسية بعمر افتراضي طويل (أكثر من 100000 ساعة)، وصيانتها بسيطة (تتمثل أساسًا في استبدال سائل التبريد)، وتكلفة الصيانة السنوية منخفضة.
ليزر ثاني أكسيد الكربون: عمر الأنبوب الزجاجي أقصر (المحلي حوالي 1500 - 3000 ساعة، والمستورد حوالي 8000 - 15000 ساعة)، ويتطلب استبدالًا منتظمًا، وتكون التكلفة على المدى الطويل أعلى.
المعدات المستوردة: سعر الملحقات مرتفع (مثل وحدات الألياف الضوئية المستوردة التي يزيد سعرها عن 50% مقارنة بالمنتج المحلي)، لكن معدل الأعطال منخفض؛ المعدات المحلية لها ملحقات أرخص، ولكنها قد تتطلب إصلاحات طفيفة أكثر تكرارًا.

الحادي عشر. ملخص

تتمتع العلامات التجارية المستوردة بمزايا في التراكم التقني، والموثوقية في البيئات القاسية، والقدرة على التكيف مع التطبيقات المتطورة، وهي مناسبة بشكل خاص للمجالات التي تتطلب دقة واستقرارًا عاليين للغاية. من ناحية أخرى، تتصدر المعدات المحلية سوق المعالجة العامة بفضل فعاليتها من حيث التكلفة، وسرعة الاستجابة للصيانة، وأدائها القريب من المعايير الدولية عند مستويات الطاقة المتوسطة والمنخفضة. ومع الإنجازات التي حققتها الشركات المحلية (مثل Ruike وDaZui) في مجالات الليزر فائق الطاقة وفائق السرعة، تتقلص الفجوة بين العلامتين التجاريتين تدريجيًا. ومع ذلك، لا تزال بحاجة إلى اللحاق بالركب في المكونات الأساسية (مثل وحدات الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة) والعمليات المعقدة (مثل قطع الأسطح المنحنية ثلاثية الأبعاد). عند الاختيار، من الضروري مراعاة عوامل شاملة مثل مواد المعالجة، ومتطلبات الدقة، ودورة الميزانية. بالنسبة للطلبات المتطورة، يمكن إعطاء الأولوية للمنتجات المستوردة، بينما في الإنتاج على نطاق واسع، يمكن تفضيل المعدات المحلية. لمزيد من المعلومات التفصيلية حول مصدر ليزر الألياف، يرجى اتصل بنا.