دستگاه لیزر چیست؟

امروزه در صنایع مختلف، در راستای تولیدات، ممکن است نیاز به عملیات حکاکی و یا برش داشته باشید. در قدیم حکاکی و برش به صورت دستی و یا با دستگاه های ساده انجام می شد. اما در حال حاضر و با وجود تکنولوژی لیزر، شما با خرید یک دستگاه لیزر می توانید به راحتی متریال های مختلف را با دقت بسیار بالا حکاکی کنید و یا برش دهید.
یک دستگاه برش لیزری به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد تا طرح‌های متنوعی بر روی انواع فلزات، چوب، پلکسی گلاس، چرم، پارچه، کریستال، سرامیک و … را با سرعت و دقت بالا تولید کنند. به همین دلیل دستگاه های لیزر  کاربردهای فراوانی دارند که می توانید با کمی خلاقیت، طرح های بسیار زیبا و کاربردی در جهت رونق کسب و کار خود ایجاد نمایید. در ادامه با وبلاگ ما همراه باشید

دستگاه لیزر حکاکی و برش فلزات (لیزر فایبر مارکینگ)

برش لیزری:

برش لیزری فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده می‌شود؛ و نوعاً از این فناوری در زمینه صنعت استفاده می‌شود. برش لیزری توسط استعمال اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند انجام می‌شود. قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود و توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود؛ و سر انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی ایجاد می‌شود. لیزر صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … کاربرد دارد.
 

تاریخچه دستگاه حکاکی لیزر :

در سال ۱۹۶۵ اولین دستگاه برش لیزری برای ایجاد سوراخ در قالب‌های الماس استفاده شده‌است. این دستگاه توسط مرکز تحقیقات Western Electric Engineering ساخته شد. در سال۱۹۶۷ بریتانیا در ساخت دستگاه برش لیزری به کمک جت اکسیژن برای برش فلزات پیش‌گام شد. در اوایل سال۱۹۷۰ این تکنولوژی در کاربردهای هوافضا برای برش تیتانیم به‌کار گرفته شد. در همان موقع لیزرهای CO2 برای برش غیر فلزات مانند:پارچه و … به‌کار گرفته شد؛ چراکه در آن زمان لیزر CO2 به اندازه کافی برای غلبه بر هدایت حرارتی فلزات قدرت‌مند نبود.
صنایعی  مانند خودروسازی، ابزاردقیق، صنایع نظامی، صنعت چرم و پوشاک، صنایع مهندسی، ساخت و تولید، چوب و دکور ،صنایع سنگ و ... از جمله مواردی هستند که استفاده وسیعی از دستگاه برش لیزر دارند. باتوجه به قطعه نهایی مورد نیاز دستگاه برش لیزر یا دستگاه حکاکی لیزر فایبر مارکینگ استفاده می‌شود. دستگاه‌های برش لیزری به دو گروه فلزی و غیر فلزی تقسیم می‌شوند هر دستگاهی با قدرت (وات) و قابلیت‌های مختلفی تولید می‌شود که موارد استفاده آن متفاوت است.
 

نحوهٔ عملکرد دستگاه حکاکی لیزر :

اشعهٔ لیزر از طریق تحریک مواد مولد لیزر توسط تخلیهٔ الکتریکی یا تابش یک لامپ در یک محفظه بسته تولید می‌شود. با تحریک مادهٔ مولد لیزر پرتو با استفاده از تکه‌های آینه منعکس می‌شود تا انرژی لازم برای تبدیل شدن به یک جریان نور تک‌رنگ منسجم را به دست آورد. آینه یا فیبر نوری معمولاً برای هدایت نور منسجم به لنز دستگاه استفاده می‌شود. این لنز در نقطهٔ کاری دستگاه متمرکز شده‌است. باریک‌ترین قسمت پرتو متمرکز شده قطری کمتر از ۰/۳۲میلی‌متر دارد.
عملکرد دستگاه برش لیزر به این صورت است که ابتدا اشعه لیزری از هد دستگاه بر روی جسمی که قصد برش و یا حکاکی آن را داریم تابیده می‌شود و سپس این پرتوی لیزری با توجه به میزان قدرتی که برای آن تعریف شده‌است قسمت مورد نظر را برش میدهد و یا موجب تصعید آن می‌شود(حکاکی) و در پایان قسمت‌های برش خورده با گاز فشار بالا از روی جسم برداشته شده تا سطح صاف و سیقلی قطعه اصلی باقی بماند.
دستگاه‌های تولید لیزر می‌توانند انواع مختلفی از لیزر را ایجاد نمایند. این لیزرها بااسامی : لیزر گازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیو اکتیو، لیزر جامد شناخته می‌شوند.بیشترین  استفاده در صنعت تنها از دو نوع لیزر گازی و لیزر جامد است. این دو نوع لیزر خود از بخش‌های مختلفی تشکیل شده‌اند به عنوان مثال می‌توان گفت که در بین لیزرهای صنعتی، گازی Co2 بیشترین میزان استفاده را دارد. چرا که از آن برای برش و ایجاد حکاکی بر روی انواع مختلف وسایل اعم از فلزات و غیر فلزات می‌توان استفاده نمود.
  دستگاه‌های لیزر در نوع خاص CO2 و فایبر ساخته می‌شوند که هر یک دارای مزایایی هستند. در لیزر فایبر برخلاف CO2 هیچ‌کدام از قطعات و یا آینه‌های به کار رفته در آن حرکتی نداشته و ثابت اند و به همین دلیل از نظر هزینه کلی بسیار سودمندتر خواهند بود.

مزایای برش لیزری با دستگاه لیزر :

سهولت در به‌کارگیری، کیفیت و تمیزی (عدم وجود لبه‌های اضافی در قسمت‌های برش خورده) محصول نهایی از مزایای استفاده از برش لیزری به جای برش‌های مکانیکی و سنتی است. از آنجایی که از ابتدای شروع عملیات برش تا پایان کار، پرتو لیزر به صورت مداوم و یکنواخت عمل برش را انجام می‌دهد، دقت کار افزایش می‌یابد.

تفاوت برش با دستگاه لیزر و روش های سنتی:

دستگاه های برش لیزری مزایای بیشتری نسبت به روش‌های سنتی دارند. در برش لیزری، بین ابزار برش و قطعه‌ی مورد نظر هیچ گونه تماسی برقرار نمی‌شود. علاوه بر این مورد، دستگاه‌های برش لیزری از دقت بالاتری نسبت به روش‌های سنتی بهره می‌برند. به عنوان مثال، شما می‌توانید از یک پت شاپ اینترنتی قلاده و یا بند قلاده خریداری کرده و با استفاده از این دستگاه مشخصات حیوان و اطلاعات تماس خود را  بر روی آن حک کنید.

دستگاه برش پلاسما:

احتمال تاب برداشتن ماده در برش لیزر بسیار کم است چون، ناحیهٔ مؤثر حرارتی در این فرایند بسیار کوچک می‌باشد.
برش لیزری به علت دقت بالاتر و مصرف انرژی کمتر در هنگام برش، مزیت بیشتری نسبت به برش پلاسما دارد. با این وجود اغلب دستگاه‌های برش لیزری نمی‌توانند ضخامتی بیشتر از ضخامت برش دستگاه‌های پلاسما را برش دهند. امروزه دستگاه‌های برش لیزری قوی‌تری نیز در حال تولید است تا بتوانند ضخامت‌های بیشتری را برش دهند اما هزینهٔ تمام شدهٔ این دستگاه‌ها بیشتر از دستگاه‌های برش پلاسما است.مهمترین مزیت استفاده از دستگاه‌ برش لیزر جهت برش فلزات و غیر فلز ،سرعت و دقت بالای کار می‌باشد .

انواع لیزرهای مورد استفاده:

لیزرها انواع مختلفی مانند لیزر گازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیواکتیو، لیزر جامد، لیزر فیبری و … دارند، اما در صنعت از دو نوع لیزرهای گازی و جامد استفاده می‌شود.

لیزرهای پرکاربرد استفاده شده در دستگاه‌های برش لیزر صنعتی عبارتند از:

۱) لیزر CO2 که برای برش، حکاکی و تضعیف ماده مناسب است.
۲)لیزرهای نئودیمیم(Nd) و لیزرهای نئودیمیم-ایتریم-آلومینیوم-گارنت(Nd-YAG) می‌باشند. این دو لیزر سبک و روشی یکسان دارند و تفاوت آن‌ها در کاربردشان می‌باشد. لیزر Nd برای تضعیف ماده و در مواقعی که قدرت زیاد و تکرار پذیری بالا مدنظر است به کار می‌رود. لیزر Nd-YAG برای تضعیف ماده و حکاکی روی قطعه و در مواقعی که قدرت بسیار زیاد مورد نیاز است، استفاده می‌شود.
هرسه نوع لیزر یاد شده را می‌توان برای جوشکاری نیز استفاده کرد.
لیزر CO2 برای برش‌کاری صنعتی بسیاری از مواد از جمله فولاد، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، تیتانیم، کاغذ، موم، پلاستیک، چوب و پاچه استفاده می‌شود. لیزر YAG در درجهٔ اول برای برش و حکاکی فلزات و سرامیک‌ها استفاده می‌شود.
ژنراتور دستگاه لیزر و اپتیک خارجی (لنز فوکوس‌کننده) نیاز به خنک کاری دارند. بسته به اندازه و پیکربندی دستگاه، گرمای اضافی ممکن است مستقیماً یا توسط یک خنک‌کننده به هوا منتقل شود. معمولاً از آب به عنوان خنک‌کننده استفاده می‌شود که توسط سیستم خنک‌کننده به گردش در می‌آید.

لیزر میکروجت: هدایت پرتو لیزر به وسیلهٔ جت آب است. در این دستگاه پرتو لیزر با جت آب کم فشار همراه است. لیزر وظیفه اصلی برش را برعهده دارد درحالی که جت آب پرتو لیزر را هدایت می‌کند. عمل هدایت پرتو از طریق بازتاب داخلی کلی انجام می‌شود. مانند آنچه که در فیبر نوری اتفاق می‌افتد. در این روش، آب علاوه بر از بین بردن اثرات تخریبی ناشی از برش، سطح ماده را نیز خنک‌کاری می‌کند که ازجمله مزایای این روش به حساب می‌آید.
 لیزر فیبر: یک نوع از لیزرهای حالت جامد است که به سرعت در صنعت برش فلز در حال رشد است. برخلاف لیزر CO2 تکنولوژی فیبر با بهره‌گیری از محیط جذب جامد به عنوان گاز یا مایع مخالف عمل می‌کند. دانهٔ لیزر پرتوی لیزر را تولید می‌کند و پس از آن پرتو در الیاف شیشه‌ای(Glass Fiber) تقویت می‌شود. با طول موجی در حدود ۱/۰۶۴ میکرومتر لیزر فیبر، نقطه اثر بسیار کوچکی(۱۰۰ برابر کوچکتر از نقطهٔ اثر لیزر CO2) ایجاد می‌کند که این نوع لیزر را برای برش مواد فلزی بازتابنده، مؤثر می‌سازد.

انواع روش‌های برش فلزات توسط لیزر:

روش‌های مختلفی در برش با استفاده از لیزر وجود دارد. برخی از این روش‌ها عبارتند از:
۱) تبخیر ماده
۲) ذوب ماده به همراه دمیدن گاز پرفشار
۳) سوزاندن
۴) ایجاد شکاف به وسیله تنش‌های حرارتی
۵) برش سرد
 برش تبخیری: در این روش حرارت پرتو متمرکز شده، دمای نقطه اثر رابه دمای نقطهٔ جوش می‌رساند و موجب تبخیر ماده و ایجاد حفره می‌شود. این روش برای برش موادی استفاده می‌شود که ذوب نمی‌شوند مانند:چوب، کربن و پلاستیک‌های ترموست.
 برش ذوبی به همراه دمیدن گاز پرفشار: در این روش ابتدا پرتوی لیزر، ماده مورد نظر را در نقطهٔ کاری به دمای نقطه ذوب می‌رساند. بلافاصله با استفاده از جریان پرفشار یک گاز (معمولاً هوا) به نقطهٔ مورد نظر ضربه‌ای وارد شده و باعث ریزش مواد ذوب شده از روی جسم مورد نظر می‌شود. در این روش نیازی به بالا بردن دما به اندازه‌ای بیشتر از نقطهٔ ذوب ماده نیست در نتیجه دستگاه قدرت مصرفی کمتری دارد. از این روش عموماً برای برش فلزات استفاده می‌شود.
 برش با ایجاد شکاف به وسیله تنش‌های حرارتی:مواد ترد به شکستگی حرارتی حساس می‌باشند. از این ویژگی مواد ترد در روش یاد شده‌استفاده می‌شود. اشعهٔ لیزر روی سطح ماده متمرکز شده و باعث ایجاد حرارت موضعی و انبساط حرارتی می‌شود. این عمل باعث ایجاد شکاف در ماده شده و با حرکت دادن پرتو می‌توان آن را هدایت کرد تا برش مد نظر اتفاق بیفتد. این روش عموماً برای برش لیزری شیشه‌ها و مواد شیشه مانند استفاده می‌شود.
 توان تیوب دستگاه نیز از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا توسط این تیوب لیزر می‌توان هزینه تولید پرتو لیزر را کاهش داد ولی اگر از آن استفاده نشود تولید پرتو لیزر بسیار پر هزینه و سخت است. این توان قابل تغییر است که برای کار روی متریال‌های متفاوت توان این لیزر را می‌توان تغییر داد.
تلرانس و پرداخت سطح:
برش‌های لیزری جدید دارای دقتی در حدود ۲۵ میکرومتر(۰٫۰۱ میلی‌متر) هستند.
زبری استاندارد سطح (Rz) با ضخامت ورق افزایش می‌یابد اما با قدرت لیزر و سرعت برش کاهش می‌یابد.

مصرف انرژی در دستگاه های لیزر :

مهمترین اشکال دستگاه‌های برش لیزر مصرف زیاد برق آن‌ها است. بازدهی لیزرهای صنعتی چیزی در حدود ۵ تا ۴۵ درصد است. مقدار قدرت مورد نیاز برای برش لیزر در یک کار بخصوص به نوع ماده، ضخامت، روش مورد استفاده و نرخ برش مدنظر، بستگی دارد.

کاربرد دستگاه لیزر مارکینگ فایبر :

دستگاه لیزر مارکینگ فایبر برای مارک زنی،حکاکی سریع،بارکد زنی،تصویر زنی و برش و حکاکی طلا و نقره کاربرد دارد.
دستگاه لیزر فایبر در صنایع پزشکی،کابل و لوله سازی،ساعت و عینک سازی برخی از فلزات و پلاستیک های صنعتی،آسانسورسازی،صنایع بهداشتی،ساختمان و شیرآلات ساختمانی،صنایع الکترونیک و کلید و پریز،هدایای تبلیغاتی،قالب سازی،بلبرینگ سازی،ابزار سازی،موبایل،صنایع هواپیماسازی،صنایع دفاع و جنگ افزارسازی،صنایع کشتی سازی،خودرو سازی و قطعات اتومبیل مورد استفاده جهت مارک زنی قرار میگیرد.
مواد قابل پردازش دستگاه بیزر مارکینگ فایبر شامل انواع فلزات با درجه سختی بالا و همچنین استیل،آلومینیوم،تیتاتیوم،طلا،نقره و غیز رفلزاتی چون پلاستیک،سیلیکون،ABS،پلی کربنات،چرم،پلی اتیلن میباشد.

حداکثر نرخ برش توسط عواملی چون قدرت لیزر، ضخامت ماده، نوع فرایند مورد استفاده و خواص مواد محدود شده‌است. برای همهٔ مقاصد و اهداف، یک لیزر می‌تواند تا ۳۰ برابر سریع‌تر از یک ارهٔ استاندارد باشد.دستگاه‌های برش CNC با هدایت کامپیوتری و توسط لیزری که از آن‌ها متساطع می‌شود عملیات مختلفی مانند برش لیزری، حک لیزری و … را انجام می‌دهند. این دستگاه‌ها مزایای زیادی دارند، مثلاً سرعت بسیار بالایی دارند و با توجه به هدایت شدن توسط کامپیوتر، خروجی‌های کاملاً یکسانی دارند.
شرکت پارس کیا مهنام وارد کنند دستگاه های حک و برش لیزری (فایبر و دستگاه برش فلز و سی اوتو)

قیمت دستگاه حکاکی لیزر فایبر مارکتینگ

فروش دستگاه های لیزر فایبر و سی او تو به صورت نقد و اقساط می باشد
دستگاه لیزر حکاکی فایبر :( آلمان / چین): مشخصات: با توان 20-40-60-70 وات ، عمرلیزر 100 هزار ساعت، اسکنر CTI آمریکایی، فوکوس لنز تحت لیسانس RONAR آلمان،برق مصرفی 500 وات ، هوا خنک بدون نیاز به چیلر
دستگاه حک فلز توانایی حکاکی بارکد و شماره سریال، لوگو ، آرم ، حک تصاویر، حک سه بعدی و حک عمیق تا عمق 2 میلیمتر را روی تمامی فلزات مانند : طلا- نقره- برنج- مس- آلومینیوم- فولاد و استیل و … را دارد
شرکت با در اختیار داشتن کادر فنی مجرب انواع دستگاه های برش و حکاکی لیزری را به مشتریان خود عرضه می کند. شرکت برای دستگاه های لیزر فایبر و لیزری غیرفلزات عرضه شده ، خدمات زیر را ارایه می دهد:
نصب دستگاه لیزر مارکینگ فایبر و لیزر غیرفلزات : تمامی دستگاه های لیزری عرضه شده ، توسط شرکت به صورت رایگان در محل مشتری نصب می شوند.
آموزش دستگاه لیزر مارکینگ فایبر و لیزر غیر فلزات : برای تمامی دستگاه های لیزر ، آموزش به صورت رایگان در محل مشتریان ارایه می شود.
گارانتی دستگاه لیزر مارکینگ فایبر و لیزر غیر فلزات: تمامی دستگاه های لیزر این شرکت ، دارای یک سال گارانتی هستند.
خدمات پس از فروش دستگاه لیزر مارکینگ فایبر و لیزر غیر فلزات : تمامی دستگاه های لیزر دارای یک سال گارانتی و 10 سال خدمات پس از فروش هستند و تعمیرات و تامین قطعات یدکی مورد نیاز مشتریان از طریق شرکت قابل انجام است.
دستگاه های لیزر عرضه شده توسط شرکت ، دارای تاییدیه های معتبر بین المللی هستند که نشانه ای از کیفیت محصولات عرضه شده است.