حداکثر ضخامتی که لیزر می تواند برش دهد چقدر است؟

برش لیزری یک پیشرفت فوق العاده مفید است که از نیم قرن گذشته به وجود آمده است. برش لیزری که گرمای شدید را در یک جریان بسیار باریک پخش می‌کند، به سازندگان و جوشکاران اجازه می‌دهد تا قطعات و قطعات سفارشی را از فلز با نهایت دقت برش دهند. مانند بسیاری از فناوری‌های دیگر، به افزایش براقی و قابلیت اطمینان بسیاری از قطعات ماشین‌های مدرن کمک می‌کند.

البته، مانند تمام فناوری‌ها، برش لیزری یک زمینه همیشه در حال توسعه است، به این معنی که هرگز کامل نیست. همیشه موانعی برای فراتر رفتن و محدودیت هایی برای غلبه بر وجود دارد. وقتی صحبت از برش لیزری فولاد ضخیم می‌شود، این محدودیت‌ها عمدتاً در عواملی مانند مواد قابل برش، قدرت لیزرها، و - در نتیجه این موارد - حداکثر ضخامت فلزی که لیزرها می‌توانند تحمل کنند، آشکار می‌شوند.

لیزر چه فلزاتی را می تواند برش دهد؟

لیزرها می توانند بسیاری از مواد را برش دهند و معمولاً روی چند نوع فلز - به ویژه فولاد کربنی، فولاد نرم، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای فولادی و آلومینیوم - استفاده می شوند.

فولاد کربنی: 

فولاد مخلوطی از آهن و کربن است. فولاد کربنی فولادی با مقدار کربن بالا است.

فولاد ملایم: 

فولاد ملایم غلظت کربن کمی در مقایسه با فولاد کربنی دارد.

فولاد ضد زنگ: 

فولاد ضد زنگ مقادیر کمی کروم را برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی اضافه می کند.

سایر آلیاژهای فولادی: 

فولاد آلیاژی برای تقویت آن با یک یا چند عنصر دیگر پیوند داده می شود.

آلومینیوم: 

مواد آلومینیومی به دلیل سبکتر بودن از مواد فولادی مفید هستند.

علاوه بر این فلزات، می توان از لیزر برای برش بسیاری از مواد غیر فلزی، از چوب گرفته تا پلاستیک و سرامیک استفاده کرد. با این حال، اغلب برای برش فلز، به ویژه موارد ذکر شده در بالا، استفاده می شود.

حداکثر ضخامتی که لیزر می تواند برش دهد چقدر است؟

به نظر می رسد به اندازه کافی ساده است که برای تمام برش های لیزری حداکثر ضخامت را بخواهید، اما پیچیده تر از این است. متغیرهای زیادی در نحوه برش لیزر از طریق یک قطعه فلز نقش دارند، بنابراین حداکثر ضخامت برش لیزر از جمله به لیزر خاص و مواد مورد استفاده بستگی دارد.

برای نام‌گذاری یک عدد خاص، می‌توانیم یک لیزر با وات بالا - 6000 وات - را با فلزی مانند فولاد ضد زنگ جفت کنیم. در این حالت، حداکثر ضخامت برش لیزری معمولاً حدود 2.75 اینچ خواهد بود.

اما این ضخامت به آن متغیرهای خاص بستگی دارد. همان لیزر جفت شده با فولاد کربنی احتمالاً تنها می تواند تا 1 5/8 اینچ را تحمل کند، در حالی که یک لیزر 4000 واتی تنها می تواند به 1 اینچ از فولاد ضد زنگ نفوذ کند.

حداکثر ضخامت برای مواد غیرفلزی مانند چوب و پلاستیک بسیار بالا می رود، زیرا چگالی و استحکام آنها بسیار کمتر از فولاد یا آلومینیوم است.

قدرت برش لیزر در مقابل مواد

وقتی به بررسی حداکثر ضخامت برش لیزر می‌پردازید، باید دو عامل را به طور خاص تجزیه و تحلیل کنید - قدرت لیزر و ماده. یک لیزر با یک وات نمی تواند موادی را به ضخامت یک لیزر در دیگری برش دهد. به همین ترتیب، همان لیزر قادر نخواهد بود همان ضخامت فولاد کربنی را که آلومینیوم است برش دهد.

برخی از رایج ترین وات لیزری که با آن مواجه می شویم عبارتند از 3500، 4000 و 6000. لیزرهای 6000 وات برای برش فلزات ضخیم یا قوی بسیار عالی هستند، اگرچه در بسیاری از موارد وات کمتر برای انجام کار کافی است.

قدرت مادی

استحکام یک فلز معین بسته به عواملی مانند نسبت عناصر مختلف در آلیاژ می‌تواند متفاوت باشد، اما هنوز هم تمایلاتی وجود دارد که انواع خاصی از فلز قوی‌تر یا ضعیف‌تر از سایرین باشد. در اینجا یک مرور مختصر از نحوه قرار گرفتن مواد ذکر شده قبلی در برابر یکدیگر، از سخت ترین تا آسان ترین برش، ارائه شده است.

فولاد کربنی: مقادیر زیاد کربن یک لایه استحکام بیشتری را برای فلز ایجاد می کند.

فولاد ملایم: با داشتن محتوای کربن کمتر از فولاد کربنی، برش فولاد ملایم آسان‌تر است. با این حال، اگرچه برش پذیرتر است، اما محصولات نهایی ساخته شده از فولاد نرم قوی تر و انعطاف پذیرتر از محصولات با مقادیر کربن بالاتر هستند.

فولاد ضد زنگ: وجود کروم با زنگ زدگی مبارزه می کند و اغلب مواد را انعطاف پذیرتر و برش سخت تر می کند. با این حال، اثری مشابه کربن ندارد.

آلومینیوم: آلومینیوم معمولاً یک ماده بسیار انعطاف پذیر است، همانطور که هر کسی که با فویل آلومینیومی کار می کند می داند. به ندرت مشکل مهمی را برای لیزر ثابت می کند.

مواد غیر فلزی: جای تعجب نیست که در انتهای لیست موادی مانند چوب، پلاستیک و سرامیک قرار دارند که استحکام بسیار کمتری نسبت به فلز دارند.

آلیاژهای دیگر فولاد نیز بسته به آلیاژ خاص و نسبت عناصر موجود می‌توانند در مکان‌های مختلفی از فهرست ظاهر شوند. باز هم، هیچ یک از این رتبه‌بندی‌ها قطعی نیستند، زیرا بسته به ساختار فلزی خاص، می‌توانند از موردی به مورد دیگر متفاوت باشند. به عنوان مثال، یک نوع فولاد ضد زنگ می تواند بسیار نرم تر از نوع دیگر باشد. اما فهرست بالا می‌تواند به شما کمک کند تا درک کنید که اوضاع اغلب چگونه است.

سرعت برش

همچنین ارزش در نظر گرفتن سرعت را دارد. لیزرهایی با قدرت برش بالاتر می توانند ضخامت های بیشتری را پشت سر بگذارند، اما همچنین می توانند ضخامت های کوچکتر را در زمان کمتری برش دهند. به همین ترتیب، لیزر می‌تواند مواد ضعیف‌تر را سریع‌تر از مواد قوی‌تر برش دهد. این گاهی اوقات می‌تواند به استفاده از لیزر با وات بالا کمک کند، حتی اگر با یک فلز ضخیم یا قوی سروکار نداشته باشید.

با این حال، سرعت نیز تحت تأثیر استفاده از گاز در فرآیند قرار می گیرد. فلز را نمی توان با بی دقتی برش داد، زیرا این کار باعث ایجاد سوراخ و ناهماهنگی های دیگر در لبه های برش می شود. همانطور که برش ها در حال انجام هستند، گاز باید با فشار بالا اعمال شود تا این مشکلات برطرف شود. به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ از نیتروژن استفاده می کند، در حالی که فولاد کربنی از اکسیژن استفاده می کند. نوع گاز و زمان مورد نیاز برای اعمال صحیح آن می تواند بر سرعت فرآیند تأثیر بگذارد، که روش دیگری است که فرآیند به ماده برش داده شده بستگی دارد.

هنگام تصمیم گیری در مورد اینکه به چه دستگاهی برش لیزری نیاز دارید، باید این عوامل را با یکدیگر و همچنین با آنچه که به لیزر نیاز دارید سنجید. ممکن است برای یک کار خاص به لیزر پرقدرت نیاز نداشته باشید.

را