دستگاههای برش فیبر لیزری صفحات فلزی امروزه در عرصه تولید ضروری شدهاند. با حرکت صنایع به سمت دقت بالاتر، چرخههای تولید سریعتر و کاهش هزینههای عملیاتی، فناوری لیزر فیبر جایگزین روشهای سنتی برش مانند پلاسما، اکسیسوخت و برش مکانیکی شده است. چه شرکتی با ورق فولاد کربنی، ورق فولاد ضدزنگ، فولاد آلیاژی یا ورق آلومینیوم کار کند، دستگاههای لیزر فیبر عملکردی یکنواخت و کیفیت برش برتر ارائه میدهند.
برخلاف برش سنتی ورقهای فلزی، برش ورقهای ضخیمتر شامل مواد ضخیمتر، قطعات بزرگتر و تحملات دقیقتر است. این تغییر نیازمند توان برش قوی، سیستمهای حرکتی پیشرفته و خنککنندگی بهینه است. دستگاههای مدرن برش ورق با لیزر فیبر بهطور خاص برای مقابله با این چالشها طراحی شدهاند و در نتیجه در بخشهایی مانند ماشینآلات سنگین، ساختوساز، کشتیسازی، تجهیزات کشاورزی و تولید صنعتی ارزش بسیار بالایی دارند.
این مقاله به بررسی نحوه ساخت دستگاههای برش ورق فلزی با لیزر فیبر، عملکرد آنها روی مواد مختلف و دلایل ضروری شناختهشدن آنها در صنایع پردازش ورق با دقت بالا میپردازد.
دستگاههای برش صفحات با لیزر فیبر برای سفتی، دوام و دقت بلندمدت طراحی شدهاند. کیفیت ساخت مکانیکی آنها نقش اساسی در عملکرد مناسب آنها دارد — بهویژه هنگام برش صفحات ضخیمتر از ۱۰ میلیمتر.
برش صفحات فولادی نیازمند یک میز کار است که بتواند وزنهای زیاد را بدون تغییر شکل تحمل کند. دستگاههای برش لیزری صفحات معمولاً از میزهای فولادی جوشکاریشده استفاده میکنند که تحت عملیات آنیلینگ دمای بالا قرار میگیرند تا تنشهای داخلی حذف شوند. این امر تضمین میکند که قاب دستگاه در طول سالها کار مداوم، حتی تحت بار صفحات نержیو ضخیم یا ورقهای بزرگ فولاد کربنی، پایدار باقی بماند.
میز پایدار همچنین از ارتعاش جلوگیری میکند که زمانی که برش اشکال پیچیده یا لبههای مستقیم بلند انجام میشود بسیار حیاتی است. حتی ارتعاشات جزئی میتوانند باعث انحراف حرارتی، شیارهای نامنظم یا تAPER شدن شوند که همه اینها بر کیفیت قطعه نهایی تأثیر میگذارند.
دستگاههای برش صفحه معمولاً از منابع لیزری در محدوده ۶ کیلووات تا بیش از ۳۰ کیلووات استفاده میکنند. توان بالا برای پردازش کارآمد صفحات فولادی و آلومینیومی ضخیم ضروری است. یک لیزر فیبر قدرتمند ارائه میدهد:
سوراخکاری سریعتر در فلزات ضخیم
لبههای برش تمیزتر
عرض برش کمتر
منطقه تحت تأثیر حرارت (HAZ) کاهشیافته
توانایی برش مواد بازتابنده مانند آلومینیوم و مس
برندهایی مانند IPG، nLIGHT، Max و Raycus معمولاً به دلیل پایداری و عمر طولانیشان در دستگاههای صنعتی برش صفحات فلزی استفاده میشوند.
برای برش صفحات فلزی ضخیم، سیستم حرکتی باید بسیار سفت و دقیق باشد. سازندگان اغلب از موارد زیر استفاده میکنند:
ساختارهای تیری از آلومینیوم ریختهگریشده
سیستمهای غلتکی دو محوره
موتورهای سروو با گشتاور بالا
راهنماهای خطی مقاوم و پیچهای گلخکاری یا درایوهای دندهای محکم
این اجزا اجازه میدهند که سر برش بهصورت نرم و دقیق در سراسر میز برش حرکت کند و کیفیت یکنواخت شیار برش را حتی در توانهای بالا حفظ کند.
سر برش قلب دستگاه است. سرهای برش مدرن برای برش صفحات دارای ویژگیهای زیر هستند:
فناوری فوکوس خودکار
عدسیهای مقاوم در برابر دمای بالا
محافظت در برابر برخورد
قابلیت گاز با فشار بالا
سنسورهای نظارت لحظهای
فوکوس خودکار اطمینان از موقعیت بهینه پرتو برای ضخامتهای مختلف را فراهم میکند، در حالی که سیستمهای خنککننده پیشرفته از گرم شدن بیش از حد در حین برش مداوم صفحات جلوگیری میکنند.
دستگاههای برش ورق با لیزر فیبر به گونهای طراحی شدهاند که مواد با ضخامت ۱۰ میلیمتر تا ۶۰ میلیمتر یا بیشتر را بسته به توان لیزر پشتیبانی میکنند.
لیزر فیبر در چندین جنبه نسبت به برش پلاسما و اکسیسوخت عملکرد به مراتب بهتری دارد:
صافی لبه
لیزر فیبر لبههای تمیز و صافی تولید میکند که نیاز اندکی یا هیچ نیازی به پردازش بعدی ندارند، در حالی که برش پلاسما و شعله اغلب لبههای زبر یا اکسید شده باقی میگذارند.
منطقه تحت تأثیر حرارت کوچکتر
یک منطقه تحت تأثیر حرارت باریک به حفظ استحکام مکانیکی کمک میکند و پیچش را کاهش میدهد — که برای قطعات با دقت بالا مهم است.
دقت بهتر در عرض برش
شیارهای لیزری بسیار باریک هستند و امکان تطابق دقیق قطعات و چیدمان متراکم را فراهم میکنند.
تکرارپذیری بالا
حتی در تولید طولانیمدت نیز کیفیت بهطور مداوم حفظ میشود.
این مزایا بهویژه برای صنایعی که دقت بالایی مطلوب دارند، مانند تولید قالب خودرو یا ساخت ماشینآلات با دقت بالا، بسیار مهم هستند.
هرچند برش پلاسما گاهی میتواند از نظر سرعت در ورقهای ضخیم با برش لیزری برابری کند، اما لیزرهای فیبری به دلایل زیر کارایی کلی بهتری ارائه میدهند:
سوراخکاری سریعتر
سطح تمیزتر پس از برش
عملیات ثانویه کمتر
سازگاری بالاتر با اتوماسیون
یک لیزر فیبری ۱۲ کیلوواتی میتواند فولاد کربنی ۲۰ میلیمتری را با سرعت قابل توجهی برش دهد و در عین حال کیفیت عالی حفظ شود. سیستمهای جدیدتر ۲۰ تا ۴۰ کیلوواتی قادر به برش آسان ورقهای ۴۰ تا ۶۰ میلیمتری هستند.
دستگاههای برش فیبر لیزری ورق فلزی قادر به پردازش انواع مختلفی از مواد هستند:
صفحات فولاد کربنی — برش سریع و تمیز.
صفحات فولاد ضد زنگ — لبههای درخشان با استفاده از نیتروژن تولید میشوند.
صفحات آلومینیومی — به توان بالا نیاز دارند اما کیفیت پرداخت چشمگیری دست مییابند.
صفحات گالوانیزه — با پارامترهای بهینهسازی شده، یکدستی پوشش حفظ میشود.
فولادهای آلیایی — به ویژه مناسب مواد با استحکان بالا یا مقاوم در برابر حرارت.
این انعطافپذیری نیاز به استفاده از چندین سیستم برش را از بین میبرد.
بستههای نرمافزاری CNC مدرن، مسیرهای برش، ارتفاع مشعل، سرعت گوشهها و جبران شکاف برش را بهینه میکنند. ویژگیهای متداول شامل:
چیدمان هوشمند برای کاهش ضایعات مصالح
تصویرسازی مسیر بهصورت زمان واقعی
پایگاه داده پارامترهای برش
توابع اتصال خودکار میکرو
ابزارهای اصلاح هندسه
این بهبودهای نرمافزاری دقت و بهرهوری برش را افزایش میدهند.
دستگاههای برش صفحه با لیزر فیبر پیشرفته شامل ماژولهای هوشمندی مانند:
پایش پایداری پرتو بهوقت واقعی
بازخورد فشار گاز
سنسورهای دما در سر برش
ردیابی خودکار نقطه توقف
تشخیص برخورد
کنترل تطبیقی فوکوس
این ویژگیها نرخ ضایعات را کاهش میدهند و قابلیت اطمینان بلندمدت دستگاه را بهبود میبخشند.
از آنجا که برش صفحات اغلب شامل توان بالا است، دستگاهها شامل موارد زیر میشوند:
محفظه برش در بسته
تخلیه دود
سیستمهای ضد آتش
سنسورهای توقف اضطراری
حفاظت در برابر بار اضافی
این سیستمها برش صفحات با توان بالا را ایمنتر و تمیزتر میکنند.
نگهداری مناسب عمر دستگاه را افزایش داده و کیفیت برش را بهطور مداوم تضمین میکند.
اپراتورها معمولاً موارد زیر را بررسی میکنند:
پاکی لنز
تنظیم تراز نازل
خالصی آب خنککننده
تسطیح بستر
فشار گاز
اتصالدهندههای فیبر
نگهداری روزانه ثبات برش را تضمین میکند.
با نگهداری مناسب، لیزر فیبر صنعتی میتواند بیش از ۱۰۰٬۰۰۰ ساعت کاری کار کند. قابهای تقویتشده و طراحی ماژولار اجزا، این دستگاهها را برای شرایط سخت کارگاهی و تولید چندشیفت مناسب میکند.
بریدن ورقهای فولادی ضخیم برای تیرها، پشتیبانها، قطعات سازهای و قابهای تجهیزات سنگین.
لیزر فیبر برشهای دقیقی را روی ورقهای فولادی با ابعاد بزرگ مورد استفاده در بدنه، عرشهها و ماشینآلات دریایی فراهم میکند.
ماشینآلات مورد استفاده در این صنایع به مؤلفههای فولادی ضخیم و مقاوم در برابر سایش نیاز دارند که از برش لیزری با توان بالا بهره میبرند.
برش دقیق ورق فولادی اطمینان از جایگذاری کامل و قابلیت اطمینان سازهای را فراهم میکند.
از ورقهای فولادی برشخورده با لیزر در کامیونها، تریلیها، قابهای بدنه، قالبها و خودروهای تخصصی استفاده میشود.
برش ورق با لیزر فیبر به کارگاههای کوچک و متوسط اجازه میدهد تا پروژههای بزرگی را انجام دهند که قبلاً تنها امکانپذیر برای کارخانههای سنگین بود.
دستگاههای برش فلز با لیزر فیبر تغییر اساسی در شیوه پردازش فلزات ضخیم توسط صنایع ایجاد کردهاند. دقت بالا، سرعت فوقالعاده، انعطافپذیری در کار با مواد و هزینههای عملیاتی پایین در بلندمدت، آنها را به دارایی ضروری در تولید مدرن تبدیل کرده است. چه در ساخت کشتی، ماشینآلات سنگین، سازههای فولادی یا کاربردهای خودرویی، لیزر فیبر در مقایسه با روشهای سنتی برش، از نظر کیفیت و کارایی عملکرد بهتری دارد.
با افزایش قدرت لیزر و پیشرفت سطح اتوماسیون، دستگاههای برش ورق فلزی با لیزر فیبر تنها در تواناییهای خود پیشرفت خواهند کرد و در عالم تولید صنعتی فلزات، غیرقابلانصرافتر خواهند شد.
EN
