برش لیزری چیست؟
دستگاه برش لیزری دستگاهی بسیار پرکاربرد برای برش و یا حکاکی روی فلزات و غیرفلزات است. در این دستگاه از پرتو لیزر برای برش استفاده میشود و هیچگونه تماسی بین قطعه کار و ابزار برش نیست. برش با لیزر بدین صورت است که پرتو لیزر بر روی قطعه متمرکز میشود و دما در محل برخورد پرتو لیزر بالا می‌رود. با این حرارت منطقه بسیار کوچکی ذوب شده و با خارج شدن مذاب از محل برش انجام میشود. این برش به کمک برنامه‌های کامپیوتری هدایت شده و دقت بالایی دارد.
دستگاه‌های برش لیزر عموماً از کنترل عددی کامپیوتری (CNC) و یا G-code برای هدایت پرتو بهره می‌برند. به این صورت که اپراتور ابتدا طرح برش مورد نظر را از طریق مدل CAD یا برنامه‌ریزی عددی در یک برنامه کامپیوتری وارد می‌کند. بعد از اینکه طرح بارگذاری شد، کامپیوتر یا کنترلر دستگاه پرتو لیزر را طبق برنامه روی سطح ماده‌ای که قصد برش آن را دارد، حرکت می‌دهد. سپس پرتو لیزر ماده خام را بصورت موضعی ذوب یا تبخیر می‌کند و با حرکت روی سطح طرح مورد نظر را برشکاری می‌نماید.
مانند هر ماشین CNC، برش لیزری نیز با دقت بالا روی محورهای X،Y و Z حرکت و دوران می‌کند. اما دستگاه برش لیزری از پرتو نوری پرقدرت به جای ابزار براده برداری برای انجام برش استفاده می‌کند. معمولاً می‌توان سرعت خروجی، طول و شدت پرتو لیزر را با توجه به نوع متریال زیر کار کنترل کرد. حتی این امکان وجود دارد از لنز یا آینه‌های مخصوص برای تمرکز بیشتر پرتو لیزر بهره برد.
بیشتر بخوانید: مقایسه برش لیزری فلزات و برش پلاسما فلزات
نحوه کار دستگاه برش لیزر
برش لیزری نوعی فناوری ساخت و تولید دیجیتال است که از اطلاعات عددی دو و یا سه بعدی برای هدایت پرتو لیزر استفاده می‌کند. پرتو لیزر به طور کلی با استفاده از یک لنز با کیفیت بالا در ناحیه کار متمرکز میشود. کیفیت پرتو تأثیر مستقیمی بر اندازه نقطه متمرکز و دقت برش دارد. باریک ترین قسمت پرتو متمرکز معمولاً بین 0.05 تا 0.3 میلی‌متر قطر دارد. بسته به ضخامت مواد، ایجاد عرض دهانه برش به اندازه 0.1 میلی‌متر ویا بیشتر امکان پذیر است. برای اینکه بتوان برش را از جایی غیر از لبه کار شروع کرد، لازم است قبل از هر برش سوراخی روی کار ایجاد شود. سوراخ کردن معمولاً با یک پرتو لیزر پالسی پرقدرت انجام می‌گردد و برای مثال بر روی ورقی از فولاد زنگ نزن با ضخامت 12 میلی متر حدود 5 تا 15 ثانیه طول می‌کشد.
روش کار برش لیزری بسیار شبیه به زمانی است که شما یک ذره بین را جلوی نور خورشید می‌گیرید. با این کار نور در یک نقطه متمرکز میشود و اگر این نقطه روی سطحی قرار بگیرد باعث داغ شدن و حتی سوختن آن سطح خواهد شد. پرتوهای موازی و منسجم نور از منبع لیزر اغلب در محدوده بین 1.5-2.0 میلی‌متر قطر قرار دارند. این پرتو معمولاً توسط یک عدسی یا یک آینه به نقطه بسیار کوچکی در حدود 0.025 میلی‌متر متمرکز شده و تشدید میشود تا یک پرتو لیزر بسیار شدید ایجاد کند. برای برش ورق استیل، فاصله کانونی معمولاً 38 تا 76 میلی‌متر است.