مبدأ عمل آلة القطع بالليزر – كيف تعمل؟

1. الليزر: يشير إلى مولد الليزر والتحويل الكهروضوئي والمعدات التي تنبعث منها طاقة الليزر.
2. رأس القطع: يتضمن أجزاء مثل الفوهة وعدسة التركيز وبرنامج نظام تتبع التركيز.
3. مكون نقل الضوء: رسم خرائط للعدسات العاكسة لتوفير الاتجاه اللازم لتوجيه الليزر.
4. نظام CNC: التحكم في أداة الآلة لتحقيق حركة المحاور X وY وZ، مع التحكم أيضًا في طاقة خرج الليزر.
5. نظام التبريد: جهاز تبريد دائري يستخدم لتبريد الليزر ورأس القطع، وإزالة الحرارة غير الضرورية للحفاظ على التشغيل الطبيعي للمعدات وضمان جودة نقل الشعاع السلس.
6. منظم الجهد: يعمل على استقرار جهد إمداد الطاقة لمعدات القطع بالليزر، مما يضمن التشغيل السلس والتأثير الوقائي.
7. ضاغط الهواء: أثناء قطع الهواء يوفر جهاز مصدر الهواء للمعدات لضمان الضغط ومعدل التدفق المطلوب.
8. خزان الغاز: يشمل خزان غاز المواد وخزان الغاز المساعد أثناء تشغيل آلة القطع بالليزر، ويستخدم لملء الغاز الكيميائي الناتج عن تقلبات الليزر وتوفير الغاز المساعد لرؤوس القطع.
9. جهاز الترشيح: يستخدم لتوفير الغاز الجاف النظيف لمولد الليزر وقناة الضوء للحفاظ على التشغيل الطبيعي للقناة والعدسة العاكسة.

10. معدات إزالة الغبار: استخراج الغبار والدخان الناتج أثناء الإنتاج والمعالجة، وتصفيتهما.

في آلة القطع بالليزر، يتحرك رأس القطع بالليزر على اللوحة المعدنية على شكل الجزء المطلوب، وبالتالي يتم قطع الجزء من اللوحة. يحافظ نظام التحكم في الارتفاع السعوي على مسافة دقيقة جدًا بين طرف الفوهة ولوحة القطع. هذه المسافة مهمة لأنها تحدد موضع التركيز بالنسبة لسطح اللوحة. قد تتأثر جودة القطع برفع أو خفض التركيز من أعلى أو عند أو أسفل سطح الصفائح المعدنية.

مبدأ العمل لآلة القطع بالليزر هو تركيز شعاع الليزر على قطعة من المادة. قوة الليزر عالية جدًا لدرجة أنه عند تركيزها، فإنها سترفع درجة حرارة المادة المراد قطعها إلى درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية، وبالتالي تذوب المادة أو تتبخر في منطقة صغيرة حيث يتم تركيز الشعاع. عادة، يتم استخدام الغازات المساعدة للمساعدة في دفع المواد المنصهرة خارج منطقة القطع. هذا ينطبق بشكل خاص على قطع الصفائح السميكة، مثل المعدن أو الخشب الرقائقي.

لقطع الشكل، حرك رأس الليزر واستخدم شكلاً من أشكال القنطرة لوضع الشعاع على المادة الجديدة، وبالتالي قطع خط بدلاً من ثقب صغير. تشمل أنواع أنظمة الحركة الرفوف والتروس، والبراغي الكروية، والمحركات الخطية. المحركات الخطية هي الأغلى ثمناً، لكنها تتمتع بالسرعة القصوى والدقة الأعلى. يوفر الجريدة المسننة والترس نفس السرعة والدقة تقريبًا، ولكن بسعر أقل. قد يستخدم بعض عشاق الليزر الصغار أيضًا أحزمة التوقيت ومحركات السائر لتحريك رؤوس الليزر الخاصة بهم. على أية حال، يمكن للنظام المزود بتغذية راجعة مؤازرة ومشفرة أن يحسن بشكل كبير من دقة نظام القطع بالليزر، ويمكن أيضًا عزل الإطار الصلب عن الاهتزاز.

بالنسبة لعمليات القطع بالليزر، من المهم اختيار طول موجي عالي الامتصاص للمادة المراد قطعها.

عندما يتم توجيه طاقة الليزر إلى سطح المادة، تمتص المادة الكثير من الطاقة بحيث تسخن بسرعة تتجاوز درجة حرارة الانصهار وتصل إلى درجة حرارة التحلل.

عند درجة حرارة التحلل، سوف تتحلل المادة وتتحلل. عندما يحدث هذا الوضع، عادة ما يتم إطلاق الدخان.

يمكن تسخين حافة الشق إلى مستوى أقل وصهرها وتعديلها فعليًا. يمكن استخدام هذا في الواقع كآلية إغلاق مفيدة لمواد الألياف، مثل منع الخيوط.

عندما تعمل آلة القطع بالليزر، من الأفضل إمالة الليزر بحيث لا يتراكم الدخان الناتج أثناء عملية القطع على شكل سخام على المكونات الضوئية بالليزر. بالإضافة إلى ذلك، عند قطع (أو لحام) الأسطح العاكسة العالية، من المهم منع شعاع الليزر من الانعكاس مرة أخرى من السطح إلى مكونات الليزر الضوئية، مما قد يؤدي إلى تلفها.