قدرات القطع بالليزر: ما هي المواد التي يمكن قصها بالليزر؟

6 أنواع من المواد التي يمكن قطعها بالليزر

قابل للقطع بالليزر:

• المعادن - الصلب الأسود وسبائك السبائك والمعادن غير الحديدية مثل الألومنيوم والنحاس.
• بلاستيك.
• زجاج.
• شبكي.
• الخشب الجاف ومشتقاته - خشب رقائقي ، خشب مضغوط وألواح ليفية.
• الورق والكرتون.

كما ترى ، لا توجد قيود - ما لم تتمكن من قطع المواد المرآة بالليزر. من أين تأتي هذه الحرية؟

لا يوجد تأثير ميكانيكي أثناء القطع بالليزر

هذا يعني أنه يمكنك قطع المواد الهشة أو اللينة بأمان باستخدام الليزر ، دون خوف من كسرها أو تكسيرها ، مما يؤدي إلى إتلاف خط القطع. لا يمكن أن يكون شعاع الليزر "حادًا بدرجة كافية" لقطعها بشكل مستقيم.

وإليك مثال على حالة تم تصنيعها بواسطة Metal-Case:

على مسافة قصيرة تستخدم عند القطع ، تظل الحزمة مستقيمة تمامًا. بغض النظر عما إذا كانت المادة تحتوي على عيوب يمكن أن تؤدي إلى تعطيل القاطع الثابت عن مساره. نفس العقد في الخشب ، على سبيل المثال.

اختيار الطاقة للقطع بالليزر للمواد المختلفة

هذه واحدة من النقاط الرئيسية عند تصميم برنامج القطع بالليزر. يجب ألا يتحرك شعاع الليزر بسرعة كبيرة - بحيث يكون للمادة الوقت الكافي للقطع بكفاءة - ولكن ليس ببطء شديد - حتى لا يعمل التثبيت دون جدوى ولا يهدر المزيد من الطاقة.

تختلف الطاقة المطلوبة بشكل كبير حسب المادة المختارة.

تتطلب معالجة المعادن ليزرًا قويًا نسبيًا. على سبيل المثال ، الفولاذ الأسود بسمك 15 ملم. ستقوم آلة ليزر بقوة 2.5 كيلوواط بقطعها بسرعة 16 إلى 20 ملم في الثانية.

لكن الخشب ومشتقاته والبلاستيك والزجاج الشبكي مواد أقل كثافة ، لذا فإن قطعها بالليزر أسهل وأسرع. على سبيل المثال ، زجاج شبكي بنفس السماكة 15 ملم. لقطعها ، ستحتاج إلى آلة بقوة 5 مرات أقل - 0.5 كيلووات فقط. وفي الوقت نفسه ، سيكون القطع أسرع أيضًا من قطع المعادن على آلة أكثر قوة.

المميزات والعيوب

• جودة عالية للسطح المعالج ؛
• توفير المواد
• القدرة على العمل مع المواد الهشة وقطع العمل الرقيقة ؛
• القدرة على الحصول على أجزاء من التكوين المعقد.

هناك طلب كبير على القطع بالليزر للصلب والمعادن غير الحديدية في السوق. إن القدرة على إنتاج أجزاء نهائية ذات شكل غير قياسي بسرعة تجذب العملاء من مجموعات صغيرة من المنتجات المختلفة إلى المؤسسات المتخصصة. تُستخدم تقنيات الليزر بنشاط في الفن الزخرفي في صناعة المجوهرات والهدايا التذكارية الأصلية.

يجب اتخاذ قرار استخدام المعالجة بالليزر مع مراعاة حساب مردود المعدات وقيمة تكاليف التشغيل. في الوقت الحاضر ، يمكن توفير مثل هذه التركيبات بشكل أساسي من قبل الشركات الكبيرة ذات الدورة الإنتاجية الكبيرة. مع تطور التكنولوجيا ، ستنخفض تكلفة الآلات وكمية الطاقة المستهلكة ، لذلك في المستقبل ، ستطرد آلات الليزر منافسيها من مجال قطع أي مواد.

تركيب ليزر للقطع - ما هو؟

في السوق الحديث لأنظمة الليزر ، يتم تقديم مجموعة متنوعة من النماذج بمستويات طاقة مختلفة. يمكن تقسيمها بشكل مشروط إلى الأنواع التالية:

1. نوع الغاز. يتم تقديمها مع تدفق طولي / عرضي لخليط الغاز ، والذي يستخدم كسائل عامل. في مثل هذه الوحدة ، يتم توفير خليط الغاز من خلال أنبوب خاص تحت تأثير المضخة. في الوقت نفسه ، يوفر الجهاز الكهربائي لضخ خليط الغاز ذراته ، والتي تكون في حالة طاقة نشطة.تسمى المكونات الأكثر فعالية لنظام الليزر أنظمة شق ثاني أكسيد الكربون.
2. نظام الوقود الصلب. في مثل هذا النظام ، يلزم وجود مصباح ضخ - بدونه ، لا توجد طريقة لنقل المستوى المطلوب من الإشعاع. في هذه الحالة ، يعمل قضيب زجاجي من الجرافيت أو النيوديميوم كمصدر حرارة عمل. تعمل هذه الأنظمة في الوضع النبضي ، على الرغم من أنها ، إذا لزم الأمر ، يتم تكوينها للتشغيل المستمر.
3. المنشآت الغازية الديناميكية. تشبه هذه الأنظمة منشآت الغاز ، ولكن فيها يتم تسخين خليط الغاز إلى درجة حرارة تتراوح بين 2-3 ألف درجة. ثم يتم تمريره من خلال المنفرد على مستوى سرعة الصوت ثم يتم تبريده. هذه العملية معقدة ومكلفة إلى حد ما ، لذلك ، نظرًا لعملياتها العديدة ، نادرًا ما يتم استخدامها في الممارسة العملية.

تشتمل المجموعة الكاملة لكل آلة لقطع المعادن بالليزر باستخدام الليزر على المكونات التالية:

1. مجمع تعليمي خاص ونقل لاحق لخليط الغاز والإشعاع - الفوهة نفسها ونظام إمداد تدفق الغاز الموجه والمرايا الدوارة والليزر ونظام ضبط التركيز والستائر الضوئية.
2. يشتمل النظام أيضًا على باعث مع نظام مرنان مرآة ووسيط نشط ونظام ضخ وتعديل.
3. نظام التحكم الآلي ، بالإضافة إلى مجموعة خاصة من الأنظمة المساعدة التي تعمل ضمن معايير الجهاز نفسه.
4. وجود نظام جهاز تنسيق ، وهو أمر ضروري لحركة تدفقات الموجة في مساحة شعاع الليزر.

منطقة التطبيق

من أجل معرفة المكان الذي من المرجح أن يكون فيه هذا النوع أو ذاك من المنتجات مطلوبًا ، من الضروري فهم مدى اتساع نطاق ليزر CNC. تتيح وظيفة المجمع اختيار خيارات لبدء عمل تجاري في مختلف الصناعات:

النقش بالليزر

من أشهر أنواع الديكورات التذكارية. بفضل عدم الاتصال والحركة عالية السرعة على المواد المعالجة ، فإن الإخراج عبارة عن صورة عالية الوضوح لا تمحو أو تتغير بمرور الوقت. كفاءة وربحية مثل هذا المشروع التجاري لها أسبابها:

• معدات خالية من النفايات
• مردود سريع
• نتائج قصيرة ونوعية.

أعمال الطحن

يتم استخدام تصنيع الأجزاء ذات الأشكال والأحجام المختلفة على ماكينة CNC عالمية بالليزر في العديد من الصناعات: مصانع الأثاث ، والتصميم المعماري ، وتطوير النماذج ثلاثية الأبعاد. النقطة الأخيرة هي أحدث التقنيات التي أصبحت ممكنة ويمكن الوصول إليها بفضل برنامج CNC الخاص.

يسمح لك بتحويل إشارات الكمبيوتر المشفرة إلى عمل ميكانيكي ، ونقلها إلى مستوى ثلاثي الأبعاد. يتطلب مثل هذا المشروع استثمارًا جيدًا في معدات عالية الجودة ، ولكن إذا كان هناك عملاء دائمين ، فإنه يؤتي ثماره بسرعة.

القطع بالليزر

اليوم ، هذا النوع من المعالجة هو الأكثر تكلفة واقتصادية من وجهة نظر مالية. من ميزات القطع بالليزر الحفاظ على خصائص المواد:

• بصري.
• مقاوم للحرارة؛
• فيزيائية كيميائية ، إلخ.

جعلت القدرة على أداء عمل دقيق باستخدام زجاج شبكي ، ومواد بلاستيكية ثنائية اللون ومختلف البوليمرات ، طريقة العمل هذه فريدة من نوعها.

عادة ، يتم الجمع بين القطع بالليزر على الآلات والنقش اللاحق. يعتبر هذا الإنتاج أكثر نجاحًا ، لأنه لا يتطلب من العميل البحث عن شركتين مختلفتين للتنميط.

ميزة قطع الشعاع

يعد القطع بالليزر للزجاج الشبكي اليوم أكثر التقنيات تقدمًا لقطع المواد باستخدام شعاع مركّز يمكن تعديله من حيث القوة. يتم تنفيذ جميع أنواع القطع بدقة عالية وبقليل من النفايات. قطع الشعاع مفيد بشكل خاص للمواد الهشة والهشة مثل زجاج شبكي.إن استخدام هذه التقنية يجعل من الممكن حل المزيد والمزيد من المشاكل المعقدة ، لتحسين جودة المنتجات وسرعة تصنيعها. القطع بالليزر على زجاج شبكي هو عملية نهائية ، نظرًا للحافة الملساء وذوبان المواد أثناء المعالجة الإشعاعية ، فإن منتج الزجاج الصناعي له مظهر مصقول ولا يحتاج إلى معالجة إضافية للقطع.

يعتمد عمل الليزر على التأثير الحراري على زجاج شبكي. تؤثر خصائص المواد على كفاءة استخدام شعاع الضوء.

بمساعدة المعالجة الإشعاعية ، يمكن إنتاج أجزاء صغيرة بجودة عالية وبسرعة متزايدة. إذا كانت معدات الطحن تعمل مع صفائح صغيرة الحجم ، فإن آلة الليزر لمعالجة الزجاج الشبكي والأشعة تفتح آفاقًا جديدة تمامًا للمصنعين. على سبيل المثال ، اليوم ، على نطاق صناعي ، يمكنك قص أشياء صغيرة جميلة ورشيقة على شكل حلقات مفاتيح ، وهدايا تذكارية ، وأرقام. يتم الحصول على جميع الأجزاء بشكل مثالي ونهايات ناعمة ، والأهم من ذلك أنها لا تحتاج إلى مزيد من المعالجة.

عملية قطع زجاج شبكي

يتم دمج قطع الشعاع بشكل مثالي مع التحكم العددي (CNC) لأدوات الماكينة ، مما يتيح لك الحصول بسرعة وبأعلى دقة على تفاصيل الشكل الأكثر تعقيدًا.

يمكنك تقصير وقت القطع بيديك وزيادة الجودة بشكل كبير. يتمتع نظام التحكم في الماكينة بالقدرة على:

• اضبط برنامج القطع للعناصر المطلوبة بالتسلسل المطلوب.
• تحديد مسار رأس الليزر ومساره بدقة عالية.
• تحديد وتعيين أماكن لقطع الشغل.
• في أوقات محددة ، اضبط معلمات الطاقة في تشغيل باعث الليزر.

يقوم ليزر زجاج شبكي أيضًا بالثقب من خلال المواد باستخدام أداة الاحتراق. يمكن حفظ برنامج القص كملف ، على سبيل المثال ، نسخه ، وإرساله إلى الشركات عبر الإنترنت. وبالتالي ، بفضل التقنيات الحديثة ، أصبح فن السيد مضاعفًا وبثًا ، ولا يمكن ترك سوى الموظفين المساعدين مباشرة في الإنتاج لصيانة الماكينة.

بعد تنزيل البرنامج ، يعمل الجهاز وفقًا للمبدأ التالي: يتحكم الكمبيوتر في طاقة الليزر ، ويضبط البرنامج لتركيز شعاع الليزر على المادة المراد قطعها. سيكون من الممتع مشاهدة مقطع فيديو عن قطع شعاع من البلاستيك على آلة.

آلة القطع بليزر شبكي هي مجمع كامل يركز على أداء مهام مثل القطع والحفر والنقش.

انطلاقًا من الصور الموجودة على الإنترنت ، فإن أحد الخيارات الحديثة لمعالجة منتجات الزجاج البوليمر اليوم هو النقش. بمساعدة نفس المعدات وشعاع الليزر ، يمكن تطبيق أي رسم ذي تعقيد متزايد أو نقش على زجاج شبكي. هذه الأنماط مقاومة لأي تأثير من البيئة ، للتآكل الميكانيكي. الليزر "يقطع" السطح ويجعله غير لامع في المكان المناسب ، وبالتالي يخلق نمطًا.

استخدام برنامج خاص بآلة الليزر.

من المرجح أن تقوم قاطعة ليزر رخيصة الثمن من الصين بتشغيل برمجياتها الخاصة. يعد هذا ، في معظم الحالات ، برنامجًا مملوكًا مكتوبًا بواسطة الشركة المصنعة للجهاز ، وقد تظهر مشكلات غير متوقعة مع هذا البرنامج. هذه هي برامج CAD التي تعد نماذج القاطع غير المتوافقة مع برنامج نظام الليزر. قد لا يتم استيراد بعض الملفات ، وبعضها قد لا يتم تصديره. يؤدي هذا إلى إبطاء العمل بشكل كبير ، ويمكن أن تؤدي المشكلة نفسها في بعض الحالات إلى تدمير سير العمل بالكامل. إذا حدث شيء من هذا القبيل ، فقد تفكر في تغيير برنامج CAD (بغض النظر عن مدى ملاءمته) أو استبدال وحدة التحكم.

خطأ في خصائص مادة العمل... في بعض الحالات ، قد تختلف خصائص المواد المشتراة للعمل (البلاستيك ، المعدن ، إلخ) اختلافًا كبيرًا عن الواقع.ومن ثم يمكن للطابعة التي تم تكوينها لطريقة تشغيل واحدة أن تدمر المشروع بأكمله بسبب التناقض بين معلمات المواد التي وصفها المصنع والمعلمات الفعلية.

اختبار عينة الجلد بعد الرسم

لذلك ، يجب ألا تدخل في العمل (على سبيل المثال ، بدء النقش) عينة عمل - من الأفضل التحقق منها في عينة اختبار ، وهو أمر ليس من المؤسف أن تفسد.

الضوضاء والرائحة عندما تعمل آلة الليزر.

قاطع الليزر العامل ، وتبريده وسحبه يحدث الكثير من الضوضاء. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون هناك رائحة ، بغض النظر عن مدى جودة غطاء المحرك. يمكن أن يعمل النظام لساعات ، لذا فإن الأمر يستحق اختيار المكان المناسب - المكان الذي لن يتدخل فيه القاطع. من الأفضل الاهتمام بكل هذا مقدمًا أيضًا. يجب أن يزيل غطاء المحرك الهواء بأبخرة المواد المعالجة من الغرفة ، وليس دفعه في دائرة.

على الرغم من النصائح في أسلوب KO ، ينسى عدد قليل من المبتدئين شيئًا ما ، شيء يهملون. وبعد ذلك ، بعد التثبيت ، يمكن أن يكون مؤلمًا بشكل مؤلم بسبب مشكلة لم يتم حلها مسبقًا.

جوهر وتكنولوجيا القطع بالليزر

يركز شعاع الليزر على مساحة صغيرة من المنتج ويولد طاقة على السطح عالي الكثافة ، وهو ما يكفي لمعالجة المعادن. على سبيل المثال ، من أجل الانصهار السريع للمعدن ، يلزم وجود كثافة 108 واط لكل 1 سم 2 ، وباستخدام هذا المؤشر ، يمكن تحقيق الخصائص التالية لتركيب الليزر:

1. أحادية اللون. في هذه الحالة ، يكون لشعاع الليزر تردد طول موجي ثابت وثابت ، مما يجعل من الممكن تحقيق تركيز دقيق على منطقة معينة باستخدام نظام عدسة بسيط.
2. الاتجاهية. يمكن تركيز شعاع الليزر على مساحة صغيرة جدًا من السطح. ستكون توجيهية الليزر أكثر دقة بمئات وآلاف المرات من شعاع الضوء.
3. التماسك - بسبب الرنين الموجود ، يتم تحقيق مستوى عالٍ من القوة. تعطي هذه التقلبات عمليات موجية ، بغض النظر عن الإطار الزمني ، سوف تستمر باستمرار.

بغض النظر عن مساحة وخصائص السطح المراد معالجته ، فإن خصائص شعاع الليزر وعملية المعالجة ستستمر بنفس الطريقة. يتم تحقيق ذلك من خلال شبكة توزيع الحرارة على سطح الجسم المعالج. في المنطقة التي يتم توجيه شعاع الليزر إليها ، يتم تسخين المنتج إلى مستوى درجة حرارة الانصهار المطلوبة - خلال فترة زمنية معينة ، يسخن المعدن أكثر وتذهب عملية الصهر نفسها إلى أعماقها. إذا لزم الأمر ، من الممكن تحقيق درجة غليان المعدن وإصلاح تبخره.

كل هذا يجعل من الممكن قطع المعدن وفقًا لمخططين خاصين:

1. عملية التبخر.
2. عملية الذوبان.

وفقًا لطريقة التبخر - يتم استخدامه مع زيادة استهلاك الطاقة. لكن هذا ليس دائمًا مجديًا اقتصاديًا من وجهة نظر الاقتصاد ، والطريقة مناسبة فقط لمعالجة صفائح رقيقة من الفولاذ.

لذلك ، غالبًا ما تتم المعالجة بطريقة الصهر ، ومن أجل تقليل تكاليف الطاقة ، تزداد سرعة عملية قطع المعادن ، ويمكن معالجة طبقة معدنية أكثر سمكًا. في كثير من الأحيان ، يقوم الخبراء بحقن تركيبة غاز إضافية في عملية القطع بالليزر نفسها - خامل أو نيتروجين ، وأكسجين.

على وجه الخصوص ، يمكن لتكوين الغاز الإضافي نفسه أداء الوظائف والمهام التالية:

1. يسرع عملية أكسدة الفولاذ ويقلل من خصائصه الانعكاسية.
2. يوفر عملية حرارية إضافية نظرًا لحقيقة أن نفاث الليزر يحترق بشكل أكثر نشاطًا بسبب الإمداد الإضافي بالغاز.
3. بفضل نفاث أكثر قوة ، فإنه ينقل المنتجات المذابة والمعالجة بعيدًا عن منطقة الاحتراق.

انبعاث مواد خطرة أثناء القطع بالليزر.

PVC مثال على ذلك. عند قطع PVC بالليزر ، يتم إطلاق الكلور في الهواء. كما تعلم ، هذا غاز ثقيل ، وسوف يغوص في أحشاء الجهاز. الكلور مادة أكالة. يتفاعل الغاز مع مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك المواد العازلة ، والحشيات المطاطية ، إلخ.

إذا سارت الأمور على ما يرام ، فهذا لا يعني أن النتيجة ستكون مثالية.

كل شيء رائع هنا بفضل اختبار الجلد السابق.

لنفترض أن كل شيء سار على ما يرام ، لم تكن هناك إخفاقات. ولكن قبل أن تفرح بعمل جيد ، حاول التحقق مما إذا كان كل شيء قريبًا من المثالية.

الحقيقة هي أن بعض المواد تظهر خصائص غير عادية (تشوه ، تغير اللون ، إلخ) أثناء تسخين الليزر. بسبب هذه الخصائص ، يمكن للمادة تغيير مظهرها بأكثر الطرق غير المتوقعة. يمكن أن تكون المشاكل ذات طبيعة مختلفة:

تشوه البلاستيك... على سبيل المثال ، يتشوه البلاستيك الرقيق جدًا عند تعرضه لدرجات حرارة عالية. في هذه الحالة ، يمكن أن يساعد السطح المسطح نسبيًا الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة ، حيث يمكن تقويم البلاستيك.حواف نتوءات حادة... يمكن لبعض أنواع البلاستيك أن تترك زوايا حادة ونتوءات. في هذه الحالة ، يجدر استخدام المذيبات المعدنية لحل المشكلة.تلوث عينة العمل الحالية بجزيئات تركت على سطح المكتب من المشروع السابق... تأكد من أن منطقة عمل الجهاز نظيفة.تكاليف مخفية... نعم ، غالبًا ما يستلزم قاطع الليزر تكاليف إضافية وباهظة. كل هذا يبدأ المستخدم في أخذه في الاعتبار بالفعل من خلال الخبرة ، في البداية ، لدى الغالبية نفقات غير ضرورية. الاستهلاك المفرط للمواد ، زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة ، إلخ. يجب أن تحاول حساب كل هذا حتى قبل شراء النظام.

عدم الرغبة في تغيير أي شيء

هذه هي المشكلة الأكثر شيوعًا. "وهكذا ستفعل" - يصبح هذا القول بمثابة دعوة للعمل بالنسبة للكثيرين منا. يمكن أن يؤدي إلى تكاليف باهظة ، ونتائج قطع غير ناجحة ، وعدم رضا العملاء. إذا قررت استخدام القطع بالليزر كمحترف ، فعليك أن تتصرف مثل المعلم الحقيقي. السيارة بحاجة للمراقبة والعناية. من الضروري اتباع العديد من القواعد لتشغيل قاطع الليزر ومحاولة عدم انتهاك هذه القواعد. وبعد ذلك سيكون كل شيء على ما يرام.

حسنًا ، يبقى الآن أن أتمنى لك عملًا ناجحًا!

الاستخدام الصناعي لليزر

يُطلق على الليزر أكثر الألوان الملونة وأحد أهم اختراعات القرن العشرين. لسنوات عديدة لم يفهم أحد تطبيقه العملي ، كان يُطلق على الجهاز اسم الجهاز الذي يبحث بنفسه عن المشكلات لحلها. الآن تعالج أجهزة الليزر الناس ، وتستكشف النجوم وتستخدم للترفيه.

بدأت صناعات بناء الآلات منذ فترة طويلة في استخدام القطع بالليزر للمعادن. وكان الرواد هم أحواض بناء السفن ومصانع الطائرات وعمالقة السيارات الذين يسعون إلى أفضل الممارسات لزيادة الإنتاجية. حفزت المنافسة المتزايدة ظهور مراكز تصنيع مبتكرة ذات أنظمة تأثير جديدة بشكل أساسي على سير العمل.

حتى الآن ، في المؤسسات الصناعية ، يتم تمثيل القطع بالليزر للمعادن من خلال الأنواع التالية من التركيبات:

• الحالة الصلبة - على أساس الأحجار الكريمة البلورية أو المركبات الأرضية النادرة ، تُستخدم مصابيح الفلاش أو صمامات الليزر لضخ الفوتونات ؛
• غاز - مخاليط من الغازات الخاملة مع مصدر إثارة في شكل تصريفات كهربائية أو تفاعل كيميائي موجه تستخدم كمنشطات ؛
• الألياف - الوسط النشط والمرنان مصنوعان بالكامل من الألياف الضوئية أو مدمجين مع عناصر هيكلية أخرى.

الفيديو التالي يقدم لكم آلة ألياف الليزر.

للعمل مع المعادن غير الحديدية والفولاذ المقاوم للتآكل مع انعكاسية عالية ، طورت معاهد البحوث التطبيقية نماذج خاصة من الليزر التقليدي مع مرنان مصنوع من أنبوب ألياف بصرية.يكون شعاع الضوء في مثل هذه التركيبات أكثر تركيزًا وتركيزًا ولا ينتشر على سطح المرآة من فراغات الألمنيوم أو التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ.

تعمل ليزرات ثاني أكسيد الكربون الغازية المنتشرة على مزيج عامل من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والهيليوم ؛ والمرايا المجوفة مغطاة بالفضة أو الذهب برذاذ لزيادة الانعكاسية.

معدات القطع

تتضمن التقنية استخدام مجموعة من الآليات للتحكم في القطع. يتم دمج جميع العمليات في جهاز واحد - جهاز ليزر. تتمتع الوحدات الحديثة بدرجة عالية من الأتمتة وتمكن من القيام بعمل جماعي سابقًا.

آلة الليزر

يشتمل التصميم الأساسي لأجهزة القطع بالليزر القابلة للبرمجة على المكونات التالية:

• السرير الذي توجد عليه الوحدات الرئيسية ؛
• ركيزة تثبيت لتثبيت المادة المراد قصها ؛
• قضيب تحكم (عنصر في نظام فرعي ميكانيكي) ، في أحد طرفيه يتم تثبيت ليزر (نظام فرعي بصري). يتطلب التحرك لقطع الأشكال المستوية درجتين من الحرية أثناء العمل (التحرك في مستوى واحد). تضيف معالجة الأجسام الحجمية حركة على طول الحزمة لقدرات الليزر ؛
• نظام محركات كهروميكانيكية وجهاز كمبيوتر مزود ببرنامج تحكم.

تحديد

أدى تنوع الشركات المصنعة الحالية وظهور شركات جديدة إلى ظهور مجموعة واسعة من الأجهزة لقطع البوليمرات. مجموعة المعلمات الأساسية لآلات الليزر المخصصة للاستخدام على نطاق واسع هي كما يلي:

• قطر عدسة الليزر - 12-25 مم ؛
• نوع الباعث - يعمل على ثاني أكسيد الكربون ؛
• مادة العدسة - سيلينيد الزنك أو زرنيخيد الغاليوم ؛
• استهلاك الطاقة - ما يصل إلى 2 كيلو واط ؛
• قوة الشعاع - 80-120 واط. مع زيادة الطاقة الإشعاعية ، يزداد الحد الأقصى لسمك المادة المعالجة ؛
• MTBF - من 2000 إلى 10000 ساعة ؛

كيفية قص زجاج شبكي بالليزر

تتكون تقنية القطع العامة من نقل المهام القابلة للبرمجة والقطع بالليزر للأشكال المطلوبة. ليست كل الأدوات الآلية المستخدمة في الصناعة حديثة وبالتالي تتطلب ضبطًا دقيقًا.

عملية قطع زجاج شبكي بالليزر على آلة

تعتمد جودة القطع التي تم الحصول عليها على العوامل التالية:

سرعة القطع. مع زيادة سمك زجاج شبكي ، يجب أن تنخفض السرعة

ترتبط الكتلة العالية للمادة التي تتبخر أثناء القطع ارتباطًا مباشرًا بوقت التعرض لليزر.

تعد سرعة المعالجة متغيرًا مهمًا للحصول على الحافة الأكثر تناسقًا وجمالًا. تؤدي السرعة العالية إلى قطع وأخاديد مخططة ، في حين أن المعالجة البطيئة يمكن أن تؤدي إلى قطع باهتة للغاية وحواف ذائبة ؛

تركيز الليزر

للحصول على قطع مثالي وبأعلى جودة ، استمر في التركيز في منتصف سماكة المادة. يتم تحقيق ذلك ليس فقط من خلال ضبط النظام البصري بشكل صحيح ، ولكن أيضًا من خلال الحفاظ على المسافة من الباعث إلى السطح ؛
في النماذج القديمة ، يكون الليزر ثابتًا ، ولا يتحرك سوى جزء من زجاج شبكي. في مثل هذه الأجهزة ، من الضروري الحفاظ على سرعة حركة المواد وإمداد الغاز لإزالة المنتجات المتبخرة.

مميزات

من بين المزايا التي لا جدال فيها لاستخدام آلة الليزر:

• إنتاجية عالية ، وهي أعلى بكثير من القطع الميكانيكي ؛
• زيادة في الإنتاج الخالي من النفايات. تؤدي زيادة نسبة كتلة الأجزاء التي تم الحصول عليها إلى كمية النفايات إلى تقليل تكلفة الإنتاج ؛
• القدرة على قطع الأشكال المعقدة التي لا يمكن الوصول إليها بواسطة منشار دائري أو قاطع ، وكذلك الحصول على قطع أكثر دقة ؛
• انخفاض تكاليف العمالة البشرية التي تمتلكها وحدات أكثر حداثة. بمجرد الحصول على التفاصيل ، يمكن إعادة إنتاجها في أي وقت ؛
• دقة ممتازة لمعلمات الأشكال المقطوعة.أبعادها هي بالضبط نفس الإعدادات المحددة ، مما يجعل من الممكن استخدام النماذج الناتجة كمعايير في مجالات النشاط الأخرى.

الرسم على زجاج شبكي

ميزة أخرى لأجهزة الليزر هي أداء النقش. يكمن جوهر الطريقة في التركيز السطحي للحزمة ، ونتيجة لذلك لا يوجد قطع للمادة ، ولكن يذوب سطحها. تلعب القدرة على تقليل طاقة الليزر ديناميكيًا دورًا مهمًا ، مما يقلل من درجة تأثير درجة الحرارة على المادة. أيضًا ، يمكن الرسم على زجاج شبكي عن طريق النقش على آلة خاصة.

الخصائص المحددة للبليكسيجلاس هي ذوبان ورغوة بولي ميثيل ميثاكريلات على المستوى الجزئي تحت تأثير إشعاع الليزر. تنظر العين إلى الفقاعات المتكونة في موقع القطع كسطح غير لامع.

يتيح لك النسيج الناتج نقش أنماط مرئية وإنشاء صور بارزة عن طريق حرق مستويات جديدة على البوليمر بزوايا وأعماق مائلة محددة.

سير عمل القطع بالليزر

نترك الجهاز دون رقابة. كما هو مذكور أعلاه ، يجب على المشغل مراقبة النظام عن كثب في جميع الأوقات. إذا لم يتم ذلك ، فقد يفشل الجهاز تمامًا ، بسبب بعض الإخفاقات (الأكثر توقعًا):

بغض النظر عن مدى جودة وآمنة القاطع ، وبغض النظر عن تقنيات الحماية المستخدمة فيه ، فهناك دائمًا إمكانية اشتعال العناصر الفردية للآلة أو مادة العمل. هذا صحيح حتى بالنسبة لتلك المواد التي عمل بها مالك الجهاز سابقًا دون مشاكل. قد يتعطل البرنامج أو الشبكة الكهربائية للنظام. قد تفشل المؤازرة ، أو قد ينكسر الحزام. إذا حدث شيء من هذا القبيل ، يمكن للمشغل إلغاء تنشيط الجهاز ، ولن يكون للمشكلة أي عواقب.

القطع بالليزر للزجاج الشبكي - وصف العملية

مبدأ المعالجة بالليزر للبوليمرات هو تطبيق شعاع من الإشعاع المتماسك يركز بواسطة نظام بصري على المادة. يتم تنظيم عمق اختراق الحزمة في زجاج شبكي بواسطة قوة الليزر ودرجة تركيزها. يتيح لك التحكم في الكمبيوتر إنشاء أنماط معقدة في وقت قصير بأقل قدر من مشاركة المشغل

تؤدي درجة الحرارة المرتفعة المنقولة إلى المادة إلى التبخر على الفور تقريبًا ، ويقلل شعاع الليزر الرقيق من فقد البخار. تتم إزالة منتجات التبخير من منطقة القطع بالهواء المضغوط أو الغاز الخامل.

تعتبر الحواف المقطوعة بسرعة من زجاج شبكي ممتعة من الناحية الجمالية ولا تتطلب معالجة إضافية.

تقنية

يتكون الإجراء الأولي لمعالجة المادة من التحكم اليدوي في وحدة الليزر ، والتي تتحرك في مستوى موازٍ للسطح المعالج. تتيح التقنيات الحديثة إمكانية برمجة حركة الليزر وإعادة إنتاجها على أي جهاز مماثل.

يمكن لنظام كمبيوتر التحكم تغيير قوة الحزمة وعمق تركيزها. هذا ضروري للعمل مع مواد مختلفة السماكة والخواص الفيزيائية والكيميائية. بالإضافة إلى التشذيب ، يمكن أيضًا معالجة السطح الخارجي ، من أجل إنشاء طبقة غير لامعة مزخرفة.

قبل القطع ، يتم وضع لوح أو قطعة من زجاج شبكي بلا حراك في جهاز التثبيت. يتم إدخال مهمة عمل في البرنامج ، تحتوي على الشكل والأبعاد وعدد الأجزاء اللازمة. يتم تحديد الوضع الأمثل لأشكال القطع تلقائيًا ، وبعد ذلك يتم تشغيل الليزر.

إيجابيات وسلبيات تقطيع المعادن بالليزر

يتميز قطع المعادن بالليزر بالعديد من الخصائص الإيجابية:

1. من الممكن قطع صفيحة فولاذية بسمك صغير - من 0.2 إلى 1 مم ، وحتى ألواح أكثر ضخامة ، حتى 20 مم ، أو حتى بسمك يصل إلى 50 مم.
2. أثناء إجراء القطع بالليزر ، لا يتلامس الشعاع ميكانيكيًا مع المادة وهذا سيسمح بمعالجة عالية الجودة للأسطح الهشة والقابلة للتشوه بسهولة.
3. لقص المنتج ، يكفي عمل ملف برسم ، والباقي يقوم به البرنامج ، الكمبيوتر ، مما يسمح بحد أدنى من الأخطاء لا يزيد عن 0.1 مم.
4. يتم قطع صفيحة رقيقة بسرعة عالية ، وينطبق الشيء نفسه على منتجات القطع من سبيكة معدنية صلبة.
5. ليست هناك حاجة لتحضير قالب للصب أو شراء قوالب باهظة الثمن.
6. مؤشرات سرعة القطع عالية ، وكذلك الإنتاجية نفسها ، واستهلاك المواد هو الأمثل مع الحد الأدنى من النفايات ، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض تكلفة عملية الإنتاج.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تسمية آلة القطع بالليزر عالمية - يمكنها إنتاج أي جزء تقريبًا ، بغض النظر عن مدى تعقيدها.

إذا تحدثنا عن عيوب القطع بالليزر ، فيمكننا هنا إبراز النقاط التالية:

1. بادئ ذي بدء ، تعتبر هذه المعالجة أكثر تكلفة مقارنة بطرق المعالجة الأخرى.
2. وسماكة معالجة الصفائح المعدنية نفسها محدودة.

كيف افعلها؟

يتم قطع زجاج شبكي في المنزل بعدة طرق. يستخدم الحرفيون بانوراما ، منشارا للمعادن ، مطحنة مع قرص ثلاثي الأسنان ، خيط نيتشروم. بالإضافة إلى ذلك ، تقدم الشركات المصنعة سكاكين خاصة لقطع زجاج شبكي. على الرغم من الخيارات العديدة المتاحة ، فإن القطع بالليزر هو الطريقة الأكثر تقدمًا. تتيح لك هذه المعدات إنشاء ملامح معقدة ومبتكرة.

يعتمد معدل التغذية على سمك المادة - فكلما كانت أكثر سمكًا ، كانت التغذية أبطأ ، والعكس صحيح. تتأثر جودة الحافة بصحة معدل التغذية. إذا كانت السرعة بطيئة جدًا ، فسيكون القطع باهتًا ؛ وإذا كانت عالية جدًا ، فستكون للحافة أخاديد وتأثير مخطط. التركيز الدقيق لليزر له أهمية كبيرة - يجب أن يتوافق بدقة مع الخط المركزي لسمك الورقة. بعد المعالجة ، يكون للزجاج العضوي حواف شفافة بزوايا حادة.

يتم التحكم في عملية قطع الزجاج الشبكي بالكامل بواسطة برنامج كمبيوتر يوجه حركة وحدة الليزر. إذا رغبت في ذلك ، يمكنك برمجة النهاية الزخرفية لسطح الزجاج العضوي ، والنقش ، وإعطائه لمسة نهائية غير لامعة. يتم وضع ورقة من المواد على سطح العمل ، إذا لزم الأمر ، يتم تثبيتها ، على الرغم من عدم وجود حاجة خاصة لذلك ، لأنها لا تتعرض لضغط ميكانيكي.

يتم إدخال التغييرات والمهام اللازمة في برنامج الكمبيوتر: عدد العناصر وشكلها وحجمها.

بعد الانتهاء من الخوارزمية المطلوبة ، يتم تنشيط الليزر. يصنع العديد من الحرفيين آلات الليزر الخاصة بهم للعمل في المنزل.

لتجميع جهاز ليزر بيديك ، فأنت بحاجة إلى مجموعة من المكونات التي تتيح لك الحصول على أداة عالية الجودة:

• بندقية ليزر - لتحويل شعاع.
• عربة توفر حركتها السلسة النتائج المرجوة ؛
• يصنع الكثيرون أدلة من وسائل مرتجلة ، ولكن على أي حال ، يجب عليهم تغطية سطح العمل ؛
• المحركات ، المرحلات ، أحزمة التوقيت ، المحامل ؛
• البرمجيات التي يمكن بواسطتها إدخال البيانات أو الرسومات أو الأنماط المطلوبة ؛
• وحدة إمداد طاقة إلكترونية مسؤولة عن تنفيذ الأوامر ؛
• أثناء التشغيل ، يكون ظهور منتجات الاحتراق الضارة أمرًا لا مفر منه ، ويجب ضمان التدفق الخارج ؛ لذلك ، يجب إنشاء نظام تهوية.

الخطوة الأولى هي إعداد وتجميع المكونات الضرورية ، بما في ذلك الرسومات اللازمة في متناول اليد. يمكنك صنعها بنفسك أو استخدام خدمات الإنترنت ، حيث يوجد الكثير من المعلومات المفيدة والرسومات الجاهزة. للاستخدام المنزلي ، غالبًا ما يتم اختيار Arduino.

يمكن طباعة العربات ، مثل العديد من التجميعات الأخرى ، ثلاثية الأبعاد. يتم استخدام مقاطع الألمنيوم ، لأنها خفيفة ولن تثقل الهيكل. عند تجميع الإطار ، من الأفضل عدم تشديد السحابات بإحكام ، وسيكون من الأصح القيام بذلك بعد اكتمال جميع مراحل العمل.

بعد تجميع جميع وحدات النقل ، يتم التحقق من سلاسة حركتها. ثم يتم فك زوايا الإطار لتخفيف الضغط الذي ظهر من التشوهات المحتملة ، ويتم شدها مرة أخرى. يتم التحقق مرة أخرى من سلاسة الحركة وعدم وجود رد فعل عنيف.

المرحلة التالية من العمل هي الجزء الإلكتروني. ليزر أزرق مثبت جيدًا بطول موجة يبلغ 445 نانومتر وقوة 2 وات ، مع سائق. جميع وصلات الأسلاك ملحومة وملفوفة بالانكماش. يضمن تركيب مفاتيح الحد التشغيل المريح.

يمكن أن يكون جسم آلة الليزر مصنوعًا من اللوح والخشب الرقائقي وما إلى ذلك. إذا لم يكن من الممكن صنعه بنفسك ، يمكنك طلبه من مصنع أثاث.

كيف تتجنب الأخطاء عند العمل بالليزر

لتطبيق رسم على الأكريليك ، استخدم برنامج Corel Draw

يختلف تشغيل الليزر اختلافًا جوهريًا عن تشغيل التركيبات الميكانيكية. الميزة الرئيسية لتقنية القطع بالليزر الأكريليكي هي أن الليزر لا يقطع البلاستيك بالمعنى الحرفي للكلمة. عندما يلامس الشعاع سطح المادة ، يتبخر بعض البلاستيك ببساطة. هذا هو السبب في أنه لا ينبغي وضع الأجزاء بالقرب من بعضها البعض عند قطع وطحن زجاج شبكي - فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف الجزء المجاور.

يعد قطع زجاج الأكريليك بالليزر أكثر دقة واقتصادية مقارنة بالقطع باستخدام جهاز توجيه أو منشار دائري. يتم التحكم في جميع آلات القطع بالليزر (تسمى الراسمات) بواسطة الكمبيوتر.

لإنشاء حتى أكثر المنتجات تعقيدًا ، يكفي إضافة مخطط متجه إلى البرنامج (تم إنشاؤه في برنامج Corel Draw) وتعيين المعلمات الضرورية - درجة حرارة أو سمك شعاع الضوء (وبعض طرازات الماكينة نفسها تختار الإعدادات الضرورية). ثم ستتعامل الأتمتة من تلقاء نفسها ، وتوزع العناصر على النحو الأمثل على ورقة واحدة أو عدة ألواح من زجاج شبكي بسماكة إجمالية تصل إلى 25 مم.

من الممكن أيضًا حدوث بعض المخالفات عند استخدام الجهاز في الوضع المعتاد ، والذي يتم استخدامه عند معالجة بعض أنواع زجاج شبكي ، بما في ذلك المرآة والملونة. ميزتها هي إمداد منطقة المعالجة بالهواء المضغوط. في هذا الوضع ، لا تبدو نهايات المنتج مصقولة ، ولكنها غير لامعة. للحصول على قص ناعم تمامًا يشبه المرآة ، يتم استخدام وضع التلميع. لم يعد يتم استخدام الهواء هنا ، فالقطع يستغرق ضعف المدة وتزيد التكلفة.

كيف يمكن قطع المواد الشفافة بالليزر؟

هناك أسطورة منتشرة مفادها أن الزجاج والزجاج الشبكي لا يمكن قطعهما بالليزر. ظاهريًا بسبب حقيقة أن الشعاع يمر عبر المادة ويبدأ في قطع ما هو خلفها - ويظل الزجاج غير مقطوع ، كما هو الحال ، يسخر من الأشخاص المثيرين للشفقة الذين قرروا اختبار شفافيته بهذه الطريقة.

سيكون هذا صحيحًا إذا كان الزجاج الشفاف تمامًا موجودًا في العالم. لكن الزجاج الشفاف تمامًا غير موجود. حتى الهواء ليس شفافًا تمامًا ، ناهيك عن مادة صلبة. ولا يزال شعاع الليزر الذي يمر عبر المادة يسخنها.

السؤال الوحيد هو اختيار القوة المناسبة. ضع في الاعتبار معامل الشفافية لمادة معينة واختر تركيبًا بالليزر ، حيث ستكون قوة الحزمة كافية لإذابة الزجاج في منطقة القطع. وسيتم قطعها.

قاعدة العملاء

عند تطوير الأعمال التجارية ، من المهم أن نفهم أن كل عميل جديد لا يمكن أن يصبح عميلاً دائمًا إلا إذا تم تلبية جميع طلباته ، أي المنتجات عالية الجودة والمواعيد النهائية السريعة والسلوك الودود. عند التفكير في الأفكار التجارية الخاصة بجهاز الليزر باستخدام الحاسب الآلي ، فأنت بحاجة إلى التركيز على العميل الأكثر إثارة واستقرارًا.

1. شركة تصميم الأثاث. بالإضافة إلى اللبنات الأساسية ، يضيف صانعو الأثاث قواطع رائعة لا يمكن إنتاجها إلا باستخدام ماكينة CNC.
2. شركات الهندسة الميكانيكية.باستخدام قوالب لبرنامج الكمبيوتر الخاص بمجمع الليزر ، من الممكن إنشاء سلسلة من الأجزاء المتطابقة المطلوبة للإنتاج التسلسلي.
3. إنتاج الدعاية. الطلبات الشائعة - النقش على بطاقات العمل والأطباق والأكواب والميداليات والأكواب.
4. شركات البناء. أصبح ترتيب التصميم ثلاثي الأبعاد للمنازل متاحًا بفضل الإمكانات الجديدة لتركيب الليزر.
5. مراكز الألعاب والتدريب. إنشاء تخطيطات كوسيلة تعليمية ومساعدات بصرية.

مزايا

تعتبر الربحية العالية لآلة الليزر إحدى المزايا الرئيسية لاستخدامها في الإنتاج التسلسلي. بالإضافة إلى ذلك ، الجهاز متواضع في التشغيل ، ويتحمل معدل تحميل مرتفع ، ولديه أيضًا تكلفة منخفضة من المواد الاستهلاكية. جودة البرمجيات هي استثناء.

تسمح لك أوقات التسليم السريعة ، على سبيل المثال ، النقش بالليزر ، بأخذ عدد كافٍ من الطلبات لاسترداد المعدات وتحقيق الربح. يتعاون الحرفي المتمرس مع المتخصصين في إنشاء مخططات أصلية لـ CNC: يقوم بتقديم طلب للرسم المطلوب ، ويقوم المتخصص بنقل هذه الصورة إلى برنامج الترميز.

إنطباع

كانت آلة الليزر شائعة منذ العهد السوفيتي. اليوم ، بفضل عملية مؤتمتة ، يفتح هذا النوع من النشاط فرصًا واسعة في السوق للسلع والخدمات. إن إنتاج الهدايا التذكارية وعناصر التحية ونقش علامات الجودة أو الفروق ليست سوى عدد قليل من الأشياء التي يمكنك التركيز عليها عند بدء عمل تجاري. بعد معرفة الأساسيات ومهارات الصقل في ورشة العمل المنزلية ، يمكن اعتبار فكرة المشروع عملاً واعدًا آخر.