الأخبار و الأحداث

الدليل النهائي لآلة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون

تشمل آلات القطع بالليزر غير المعدنية الشائعة في هذا المجال آلات القطع بالليزر الصلبة وآلات القطع بالليزر الغازي (آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون). تعتمد آلات القطع بالليزر غير المعدنية عمومًا على طاقة الليزر لدفع أنبوب الليزر لإصدار الضوء، الذي ينكسر بواسطة عدة مرايا وينتقل إلى رأس الليزر. بعد ذلك، تقوم مرآة التركيز المثبتة على رأس الليزر بتجميع الضوء في نقطة، والتي يمكن أن تصل إلى درجة حرارة عالية وتسامى المادة على الفور إلى غاز، والذي يتم امتصاصه بعيدًا بواسطة مروحة العادم لتحقيق غرض القطع. الغاز الرئيسي المملوء في أنبوب الليزر المستخدم في آلات القطع بالليزر العامة هو ثاني أكسيد الكربون، لذلك يسمى هذا النوع من أنابيب الليزر بأنبوب ليزر ثاني أكسيد الكربون، وآلة القطع بالليزر التي تستخدم هذا النوع من أنابيب الليزر تسمى آلة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون.

ليزر ثاني أكسيد الكربون هو ليزر جزيئي غازي، مع غاز ثاني أكسيد الكربون كمادة عمل وغازات مساعدة مثل النيتروجين والهيليوم والزينون والهيدروجين. نظرًا لكفاءة تحويل الطاقة العالية لهذا النوع من الليزر، فإنه غالبًا ما يستخدم باعتباره ليزر عالي الطاقة. الطول الموجي لليزر ثاني أكسيد الكربون هو 10.6 ميكرون، وهو أمر مستحيل رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء. لديها استقرار جيد وتستخدم على نطاق واسع.

مبدأ عمل آلة القطع بالليزر CO2

يتم تعبئة أنبوب التفريغ الخاص بليزر ثاني أكسيد الكربون بخليط من الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون، وN2، وHe، وما إلى ذلك. ويمكن أن تختلف النسبة والضغط الإجمالي ضمن نطاق معين (عادة CO2: N2: He=1:0.5:2.5، مع إجمالي الضغط 1066.58 باسكال). أي جزيء له ثلاثة أشكال مختلفة من الحركة: أولا، تحدد حركة الإلكترونات داخل الجزيء حالة طاقة الإلكترون؛ ثانياً، اهتزاز الذرات داخل الجزيء، وهو اهتزاز دوري حول موضع توازنه. تحدد هذه الحركة حالة الطاقة الاهتزازية الجزيئية؛ ثالثًا، يحدد دوران الجزيء حالة الطاقة الدورانية الجزيئية. يستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون الانتقال بين مستويات الطاقة الاهتزازية والدورانية لجزيئات ثاني أكسيد الكربون لتوليد الليزر.

أثناء التشغيل، آلة القطع بالليزر CO تتحكم في النظام الميكانيكي CNC لتحريك موضع التشعيع الموضعي من خلال الكمبيوتر، وبالتالي تحقيق القطع الأوتوماتيكي. آلة القطع بالليزر هذه تدمج تكنولوجيا الليزر، تكنولوجيا CNC، والتكنولوجيا الميكانيكية الدقيقة، وهي نوع من المعدات ذات التقنية العالية.

مكونات آلة القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون

الليزر

إن الليزر الموجود في آلة القطع بليزر CO2 هو الجزء الأساسي للنظام بأكمله، ويتكون بشكل أساسي من أنبوب ليزر، ومرآة، ومصدر طاقة الليزر. أنابيب الليزر هي أنابيب مصنوعة من الزجاج أو السيراميك، مملوءة بغاز ثاني أكسيد الكربون والغازات المساعدة الأخرى. تنقسم المرايا بشكل أساسي إلى مرايا الإخراج ومرايا الانعكاس. يتم استخدام مرآة الإخراج لإخراج شعاع الليزر من أنبوب الليزر، بينما تعكس مرآة الانعكاس شعاع الليزر مرة أخرى إلى أنبوب الليزر لتحقيق مكاسب. يوفر مصدر طاقة الليزر طاقة عالية الجهد للتحكم في أنبوب الليزر، مما يمكنه من إنتاج أشعة ليزر عالية الجودة.

نظام المسار البصري

يتكون نظام المسار البصري من عاكس وعدسة ومرآة مسح. يستخدم العاكس بشكل أساسي لتوجيه شعاع الليزر إلى رأس القطع، ويتم استخدام العدسة لضبط حجم التركيز وكثافة طاقة شعاع الليزر، ويمكن لمرآة المسح تحريك شعاع الليزر في اتجاهات مختلفة لتحقيق تعديل القطع طريق.

نظام التحكم

نظام التحكم هو النواة الذكية لآلة القطع بالليزر بأكملها، ويتكون من مكونات مختلفة مثل دوائر التحكم وأجهزة الكمبيوتر وبرامج التحكم. يمكن لنظام التحكم التحكم الدقيق في الليزر، بما في ذلك التحكم في الفتح والإغلاق، الاتجاه، الطاقة، وما إلى ذلك لشعاع الليزر، في حين يلبي أيضًا احتياجات المستخدم لضبط وتحسين المعلمات مثل مسار القطع والسرعة.

نظام تبريد المياه

الليزر الموجود في آلة القطع بليزر CO2 يولد كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل، ونظام تبريد الماء يمكن أن يبدد هذه الحرارة بشكل فعال. يشتمل نظام تبريد المياه بشكل أساسي على مكونات مثل مضخة المياه الدائرية، وخزان المياه، والمبرد، وما إلى ذلك، والتي تشكل معًا نظام تدوير مغلق يمكنه تفريغ الحرارة المتولدة داخل الليزر بسرعة.

ما سبق هو المكونات الرئيسية لآلة القطع بالليزر CO2، وكل جزء يلعب دورًا مهمًا للغاية ولا يمكن إغفاله. من خلال فهم هذه المكونات، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل هيكل ومبدأ آلات القطع بالليزر CO2، وبالتالي تطبيقها بشكل أفضل لمعالجة القطع.

الاختلافات الأساسية بين آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون وآلات القطع بليزر الألياف

عمر استخدام مختلف

ثاني أكسيد الكربون آلة القطع بالليزر تعتمد على مولد هواء لإثارة الليزر بطول موجي 10.6 ميكرومتر، بينما يتم إثارة قاطعة ألياف الليزر بواسطة مولد ليزر صلب بطول موجي 1.08 ميكرومتر. نظرًا لطولها الموجي الذي يبلغ 1.08 ميكرومتر، يمكن لآلات القطع بليزر الألياف أن تنتشر لمسافات طويلة، كما أن عمر خدمة مولدات الليزر أطول من عمر أنابيب ليزر ثاني أكسيد الكربون.

خسائر المكونات المختلفة

بالإضافة إلى ذلك، فإن طرق نشر هذين الجهازين مختلفة تمامًا. فمن ناحية، تعتمد مولدات ليزر ثاني أكسيد الكربون على عاكسات لنقل الليزر من المذبذب إلى نقطة المعالجة. من الضروري تنظيف العاكس بانتظام واستبدال هذه الأجزاء الضعيفة. الألياف الضوئية هي العامل الذي يمكّن آلات القطع بليزر الألياف من العمل كمصدر للضوء. بهذه الطريقة، فإن آلة القطع بليزر الألياف تولد خسارة طفيفة فقط. من المذبذب إلى نقطة المعالجة. من الضروري تنظيف العاكس بانتظام واستبدال هذه الأجزاء الضعيفة. على الرغم من أن الألياف الضوئية هي أحد عوامل الألياف الضوئية، إلا أن أدوات القطع تستخدم في آلات القطع بالليزر.

إذا أخذنا في الاعتبار تكاليف التشغيل، نظرًا للمكونات المعقدة والتصميم الأساسي، فإن آلات القطع بليزر الألياف أعلى من آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون في المرحلة الأولى. ومع ذلك، على المدى الطويل، سيؤدي ذلك إلى نتائج عكسية، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف صيانة آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون مقارنة بآلات القطع بليزر الألياف.

يمكن تقسيم تكلفة التشغيل إلى قسمين: معدل التحويل الكهروضوئي وتكلفة الصيانة.

بشكل عام، معدل التحويل الكهروضوئي لآلات القطع بليزر CO2 يبلغ حوالي 10% -15%، في حين أن معدل التحويل الكهروضوئي لآلات القطع بليزر الألياف يبلغ حوالي 35% -40%. إذا حاولنا أن نفهم هذا المعدل حرفيًا، فستجد أن ماكينات القطع بليزر الألياف تكون أسرع مرتين على الأقل من ماكينات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون عند قطع نفس المادة. وهذا يعني أيضًا أنه إذا أراد شخص ما ثقب مادة معينة، فمن الواضح أن آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون تتطلب المزيد من فواتير الكهرباء. ما يقرب من 10% إلى 15%، في حين أن أدوات قطع الألياف يمكن أن تكون أسرع بمرتين على الأقل من أدوات قطع ثاني أكسيد الكربون لأنها تقطع نفس المادة. وهذا يعني أيضًا أنه إذا أراد شخص ما ثقب هذه المادة، فمن الواضح أن آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون تتطلب المزيد من فواتير الكهرباء.

وفي الوقت نفسه، يحتاج مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون إلى الصيانة كل 4000 ساعة، وبعد حوالي 20000 ساعة، يجب صيانة آلة القطع بليزر الألياف وأدوات القطع بالليزر.

مواد القطع المختلفة

إذا فهمت تطبيقات هاتين الآلتين، فستجد أن آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون تستخدم على نطاق واسع في معالجة المواد غير المعدنية، وعادةً ما يُنظر إلى آلات القطع بليزر الألياف على أنها مساعدات جيدة في الصناعة المتعلقة بالمعادن. بالطبع، يمكن لآلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون أيضًا قطع المواد المعدنية، ولكن في السنوات الأخيرة تم استبدالها تدريجيًا بآلات القطع بليزر الألياف. تُستخدم أدوات قطع الألياف على نطاق واسع في المعالجة غير المعدنية، ويمكنها أيضًا قطع المواد المعدنية، ولكن في السنوات الأخيرة تم استبدالها تدريجيًا بآلات قطع الألياف بالليزر.

عندما يتعلق الأمر بآلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون، فإن معظم الناس يربطونها بالمواد غير المعدنية مثل البلاستيك، والخشب، والزجاج، وألواح MDF، وألواح ABS، والقماش، والمطاط، والجلود، وما إلى ذلك. يمكنها نحت المواد ذات الأشكال الدقيقة والأنسجة المعقدة . معظم رجال الأعمال العاملين في الصناعة التحويلية على دراية بآلات القطع بليزر الألياف، حيث أنها شائعة جدًا في صناعات مختلفة مثل الأجهزة والمعدات الطبية وحماية البيئة والنقل وما إلى ذلك.

يربطها معظم الناس بالمواد غير المعدنية مثل البلاستيك، والخشب، والزجاج، وألواح MDF، وألواح ABS، والقماش، والمطاط، والجلود، وما إلى ذلك. يمكنها نحت المواد ذات الأشكال الدقيقة والأنسجة المعقدة.

خاتمة

آلة القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون هي الأفضل لقطع المواد غير المعدنية. بالنسبة لقطع الصفائح المعدنية، فمن الأفضل اختيار آلة قطع ألياف الليزر. في الوقت الحالي، أصبحت آلة القطع بليزر الألياف في سوق آلات القطع بالليزر أكثر شيوعًا، كما أن الحصة السوقية لآلة القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون آخذة في التناقص. يمكن استبدال آلة القطع بالليزر CO2 بآلة القطع بليزر الألياف في المستقبل.