جوش لیزری nspv   |   دستگاه تمیزکننده لیزری nspv  |      دستگاه برش لیزری nspv

شرکت نوین صنعت پرتوگستر وندا
جستجو
این کادر جستجو را ببندید.

دستگاه برش لیزری

دلیل اصلی استفاده از دستگاه برش لیزر ، کاهش تنش مکانیکی است که یک ورق فلزی در حین برش متحمل می‌شود. لیزرها به از بین بردن استرس ضربه ای که می تواند بر محصولات فلزی در حین برش تأثیر منفی بگذارد کمک می کند. بعلاوه، ناحیه گرم شده فوق العاده کوچک است. این بدان معنی است که بقیه قطعه در حین کار گرم نمی شود و خواص خود را از دست نمیدهند.

همچنین، از آنجایی که برش های لیزری را می توان بسیار نزدیک به یکدیگر انجام داد، ضایعات به حداقل می رسد.

چگونه می توان مزایای فناوری لیزر را به حداکثر رساند؟

یکی از اهداف اصلی طراحی دستگاههای جدید جهت تولید، دستیابی به یک راه حل ساده به جای یک راه حل پیچیده است. از این گذشته، مدیریت برش طرح های پیچیده بسیار دشوار است، احتمال خطا را افزایش می دهد و ضایعات برش را افزایش می دهد.

همچنین موجب صرف هزینه، انرژی، نیروی کار و زمان خواهد شد. تکنولوژی دستگاه برش لیزری ابزاری مناسب برای ایجاد تمام اشکال و اندازه‌ها است. و یکی از کارآمدترین و مقرون به صرفه‌ترین روش‌های ساخت است که می تواند این هزینه ها را مدیریت نماید.با استفاده از این تکنولوژی می توانید برش های پیچیده که دارای  لبه برش با کیفیت است را ایجاد کرد.

دستگاه برش لیزر فیبری
دستگاه برش لیزر فیبری

دستگاه برش لیزر فیبر، دستگاه پیشرفته ای است که فناوری لیزر فیبر پیشرفته، فناوری CNC و فناوری مکانیکی دقیق را ادغام می کند. لیزر فیبر شکل جدیدی از لیزر است که اخیراً در سراسر جهان ساخته شده است. این لیزر پرتویی با چگالی انرژی بالا تولید می کند.

پرتو از طریق سر برش روی سطح قطعه کار متمرکز می شود و یک نقطه کوچک ایجاد می کند (حداقل قطر می تواند کمتر از 0.1 میلی متر باشد) که قطعه کار را با فوکوس بسیار ظریف روشن می کند.  منطقه به سرعت ذوب و تبخیر می شود. با حرکت دادن موقعیت تابش نقطه ای از طریق سیستم مکانیکی CNC برش انجام می شود.

 دستگاه برش لیزر فیبر را می توان برای برش مسطح و اریب با لبه های منظم و صاف استفاده کرد. در همین حال، بازوی مکانیکی می تواند برش سه بعدی انجام دهد و جایگزین لیزر پنج محوره شود.

انواع دستگاه برش لیزری 

 بسته به قدرت، انواع دستگاه برش لیزری فیبر را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

    • دستگاه برش لیزری فیبر کم توان
    • دستگاه برش لیزری فیبر با توان متوسط
    • دستگاه برش لیزر فیبر با قدرت بالا

دستگاه برش لیزر فیبر با توجه به ساختار مکانیکی آن به دو دسته تقسیم می شود:

    • دستگاه برش لیزری فیبری دو بعدی صفحه ای
    • دستگاه برش لیزری فیبری بازوی رباتیک

دستگاه برش لیزری فیبری دو بعدی صفحه ای، براساس ابعاد کار به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

    • دستگاه برش لیزری کوچک
    • دستگاه برش لیزری متوسط
    • دستگاه برش لیزری بزرگ
دستگاه برش لیزر فیبری
دستگاه برش لیزر فیبری

ویژگیهای دستگاه برش لیزری فیبری

با توجه به ژنراتورهای مختلف لیزر، در حال حاضر سه نوع دستگاه برش لیزر در بازار وجود دارد. دستگاه های برش لیزر CO2، دستگاه های برش لیزر جامد (YAG) و دستگاه های برش لیزر فیبر. در ادامه به معرفی مختصر مشخصات دستگاه های برش لیزری می پردازیم.

  • مسیر نوری انعطاف پذیر کاملا محصور ذاتی
  • مسیر نوری بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و تمیز نمودن آن
  • راندمان و بهره وری بالا ( نرخ تبدیل فوتو الکتریک بیش از 25 درصد )
  • برش صفحات فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی 12 میلی متر با مصرف برق کمتر
  • کیفیت پرتو خوب و در نتیجه شکاف نازک و مناسب برای برش های ظریف
  • عمر طولانی، خرابی بسیار کمتر نسبت به سایر لیزرها
  • اندازه کوچک و وزن سبک
  • صرفه جویی در آب و برق و صرفه جویی در هزینه
  • قطعات جایگزین به مراتب ارزان تر
  • تعمیر و نگهداری سریع در صورت نیاز
  • برش تمیز و دقیق بدون کوچکترین انحراف و تنظیم مسیر پرتو

مقایسه دستگاه برش لیزر فیبر و دستگاه برش لیزر CO2

در فناوری برش لیزر CO2، گاز CO2 محیطی است که پرتو لیزر تولید می کند. ولی لیزرهای فیبر از طریق دیودها و کابل های فیبر نوری منتقل می شوند. یک سیستم لیزر فیبر یک پرتو لیزر را با چندین دیود تولید می کند و سپس آن را به جای انتقال از طریق آینه از طریق یک کابل فیبر نوری به سر برش منتقل می کند. بنابراین محدودیت برد در اندازه میز برش وجود ندارد. در فناوری لیزر CO2، آینه باید در فاصله مشخصی تنظیم شود.

دستگاه برش لیزر فیبری
دستگاه برش لیزر فیبری

متغیرهای کلیدی هنگام تصمیم گیری بین لیزر CO2 و لیزر فیبرعبارتند از:

    • جنس و ضخامت
    • دقت، درستی
    • نرخ تولید
    • بودجه خرید
    • هزینه های عملیاتی

جدول زیر مقایسه ای از مهمترین عوامل در لیزر را در دو لیزر فیبر و co2 ارائه می دهد:

دستگاه برش لیزری

تفاوت اصلی که تعیین کننده نوع موادی است که هر لیزر می تواند برش دهد، طول موج لیزر است. لیزر فیبر معمولاً دارای طول موج 1060 نانومتر است در حالی که لیزرهای CO2 دارای طول موج در محدوده 10600 نانومتر هستند.

 به طور کلی لیزرهای فیبر مزایای زیادی نسبت به لیزرهای CO2 دارند که عبارتند از :

  • دستگاه های لیزر فیبر فضای کمتری را نسبت به دستگاه های لیزر CO2 اشغال می کنند.
  • لیزرهای فیبر یک مسیر پرتو فیبر نوری کاملاً مهر و موم شده هم در منبع برق و هم در تحویل فیبر به سر برش دارند.و پرتو در معرض آلودگی های مسیر پرتو مانند لیزرهای CO2 قرار نمی گیرد.
  • به دلیل انعطاف پذیری بالای لیزر فیبری می توان براحتی آن را در بازوی رباتیک استفاده نمود.
  • از آنجایی که یکپارچگی پرتو فیبر روز به روز ثابت می ماند، پارامترهای برش نیز ثابت می ماند و به تنظیمات بسیار کمتری نسبت به لیزر CO2 نیاز دارد
  • برش های لیزری فیبر نیازی به زمان گرم کردن دستگاه ندارند.
  • پرتو لیزر CO2 توسط غیر فلزات همانند چوب، اکریلیک، پلکسی گلاس جذب می شود و می تواند با کیفیت بالا برش دهد.پرتو لیزر حالت جامد YAG و فیبر توسط فلزات و موادی با انعکاس بالا مانند مس، نقره و آلومینیوم خالص جذب می شود.
  • برای هر واحد قدرت یک سیستم برش CO2، استفاده عمومی واقعی حدود 8٪ تا 10٪ است. برای سیستم های برش لیزری فیبر، کاربران می توانند بازده توان بالاتری بین 25 تا 30 درصد داشته باشند.
  • یک لیزر و چیلر پرقدرت CO2 هنگام کار با حداکثر توان، تقریباً 70 کیلو وات مصرف می کند. یک لیزر فیبر با قدرت مشابه، تقریباً 18 کیلو وات مصرف می کند.
  • لیزرهای فیبر دارای طول موج کوتاهی هستند که باعث افزایش جذب پرتو توسط مواد برش می شود هنگام برش مواد با ضخامت تا 6 میلی متر، سرعت برش یک دستگاه برش لیزر فیبر 1.5 کیلوواتی معادل سرعت برش یک دستگاه برش لیزری 3 کیلو وات CO2 است. بنابراین، هزینه عملیاتی برش فیبر کمتر از یک دستگاه برش CO2 معمولی است.
  • مواد مصرفی دستگاه های لیزر CO2 برای کار کردن به گاز (مانند اکسیژن یا نیتروژن) نیاز دارند در حالی که لیزر فیبر نیازی ندارد. (لیزرهای فیبر می توانند از گاز برای داشتن کیفیت برش بهتر استفاده کنند). جدول زیر فشار گاز و اندازه نازل مورد استفاده برای برش نمونه های نشان داده شده در بالا و هزینه استفاده از فیبر 6 کیلووات و لیزر CO2 را نشان می دهد. در نتیجه، به طور متوسط یک لیزر فیبر در هنگام برش فولاد ضد زنگ تقریباً 40٪ نیتروژن بیشتر در ساعت نسبت به لیزر CO2 و در هنگام برش فولاد نرم تقریباً 20٪ اکسیژن بیشتر مصرف می کند.
دستگاه برش لیزری فیبری
  • دستگاه های لیزر CO2 دارای قطعاتی هستند که احتمال خرابی آنها بیشتر از دستگاه های لیزر فیبر است. تخمین زده می شود که حدود 50000 تا 100000 ساعت طول می کشد تا یک دستگاه لیزر فیبر در مقابل CO2 که حدود 20000 ساعت طول می کشد از کار بیفتد.
  • لیزرهای فیبر دارای گزینه زوم یا بدون زوم هد برش هستند. هدهای زوم به شما این امکان را می دهند که قطر نقطه فوکوس و از این رو قله را تنظیم کنید. این بدان معنی است که برای همان لیزر، ورق های ضخیم تر را می توان برش داد. دستگاه های CO2 از سر و لنزهای مختلف برای دستیابی به اندازه های مختلف استفاده می کنند.
  • استفاده از فناوری Beam Shaping برای برش ورق های ضخیم تر و استفاده از گاز اکسیژن در لیزر فیبر
  • لیزر فیبر سرعت برش بسیار سریع‌تری نسبت به CO2 فراهم می‌کند. زیرا که در لیزر فیبر جذب توسط فلزات 2.5 برابر بیشتر است.زیرا طول موج لیزر فیبر 10 برابر کوچکتر از CO2 است. همچنین دستگاه های لیزر فیبر دارای چگالی توان بسیار بالایی هستند. این اساساً به این معنی است که آنها می توانند قدرت زیادی را در یک نقطه تحویل در نتیجه بطور کلی در موادی با ضخامت کمتر از 10 میلی متر در مقایسه با لیزر CO2 پنج ببرابر سرعت برش بیشتری خواهیم داشت. جدول زیر مقایسه سرعت های برش مورد استفاده برای برش نمونه های نشان داده شده در بالا را نشان می دهد. داده های زیر مربوط به لیزرهای 6 کیلوواتی و پلاسمای 170A می باشد.
دستگاه برش لیزری
نتیجه

اگرچه هر لیزر دارای نقاط قوت و موارد استفاده متمایز است، CO2 یک فناوری قدیمی است و لیزرهای فیبر با پیشرفت فناوری به سرعت بازار را به دست می گیرند. با مزایای سرعت، تقریباً نیمی از هزینه های عملیاتی و سه تا چهار برابر توان عملیاتی بیشتر از لیزرهای CO2 است.سود مالی که می توان با استفاده از لیزرهای فیبر به دست آورد، می تواند بازی را تغییر دهد.

جهت دریافت مشاوره و اطلاع از قیمت دستگاه برش لیزری NSPV

با ما تماس بگیرید
مقایسه دستگاه برش لیزری با سایر روشهای رایج
دستگاه برش لیزری

اجزای اصلی دستگاه برش لیزری

دستگاه برش لیزری از شش قسمت اصلی تشکیل شده است که در هنگام خرید باید به آنها توجه کرد:

      • منبع لیزر
      • هد برش لیزری
      • سیستم کنترلر CNC
      • موتور
      • صفحه کار
      • ماشین ابزار و نوع حرکت آن
      • لنز لیزر
      • گاز کمکی

(1) منبع لیزر فیبر

لیزر هسته اصلی “منبع انرژی” تجهیزات لیزر است، درست مانند موتور ماشین، همچنین یک جزء گران قیمت در دستگاه برش لیزری است. قیمت دستگاه برش لیزری با چیدمان این اجزای اساسی، به ویژه کیفیت لیزر تعیین می شود که قیمت اصلی دستگاه برش لیزر را تعیین می کند. عملکرد و کیفیت کار دستگاه برش لیزری تا حد زیادی به کیفیت اجزای نوری بستگی دارد. بسیاری از مردم بر این باورند که مصرف برق، عامل مهمی در تعیین کارایی دستگاه است. اما مهم ترین چیز قدرت نیست بلکه کیفیت نوری است. این لیزر است که کیفیت نوری را تعیین می کند. لیزر فیبر لوازم جانبی دستگاه برش لیزر فیبر و هسته اصلی “منبع انرژی” دستگاه برش لیزر فیبر است.

(2) هد برش لیزر

لنزهای نوری لیزر تنها به 0.001 اینچ تمرکز می کند. لنز نوری مورد استفاده در دستگاه برش لیزر فیبری نقش مهمی در فرآیند برش دارد. آن‌ها می‌توانند لیزرهای پرقدرت را روی ناحیه هدفی با قطر تنها 0.001 اینچ متمرکز کنند. تمام نور لیزر تولید شده در این ناحیه کوچک متمرکز می شود تا بتوان برش دقیقی انجام داد. هد برش دستگاه محل خروجی لیزر است که از یک نازل، یک لنز فوکوس و یک سیستم ردیابی فوکوس تشکیل شده است. هد برش طبق مسیر برش تنظیم شده حرکت می کند، اما ارتفاع هد برش لیزری باید براساس مواد مختلف، ضخامت های مختلف و روش های مختلف برش، تنظیم و کنترل شود.

هد دستگاه برش لیزری

(3) سیستم کنترل CNC

  سیستم کنترل، ماشین ابزار را برای حرکت محورهای X، Y و Z  کنترل می کند. و همچنین توان خروجی لیزر را کنترل می کند. و کیفیت آن ثبات عملکرد برش را تعیین می کند. از طریق کنترل نرم افزاری، می توان اثر برش را بهبود بخشید. دستگاه های برش لیزری به طور گسترده از کنترلرهای Cypcut و PA استفاده می نمایند.

(4) موتور

موتور دستگاه برش لیزری جزء اصلی سیستم حرکت است. عملکرد موتور مستقیماً بر دقت برش محصول و راندمان تولید تأثیر می گذارد. در حال حاضر موتورهای پرکاربرد شامل موتورهای پله ای و سروو موتور می باشد. که پیکربندی و انتخاب هر یک بر اساس نوع صنعت و نوع محصول تحت برش است.

(5)  صفحه کار

اندازه صفحه دستگاه برش لیزر تعیین می کند که چقدر می توانید با آن کار کنید. اندازه صفحه کار یک مشخصه ثابت است که قابل تغییر نیست. بنابراین، قبل از تصمیم گیری، باید تصور روشنی از میزان برش کاری که قصد انجام آن را دارید داشته باشید. به عنوان مثال، اگر قصد انجام پروژه های بزرگ را دارید، باید یک دستگاه برش لیزری بزرگ خریداری کنید. یک ماشین بزرگ می تواند بخش قابل توجهی از زمان بارگیری و تخلیه را ذخیره کند. اما در صورتیکه حجم کاری شما کم باشد می توانید از دستگاه برش لیزری کوچک استفاده نمایید و هزینه سربار اولیه را کاهش دهید.

(6) ماشین ابزار و نوع حرکت آن

دستگاه های برش لیزری دارای الزامات بسیار بالایی برای پایداری دستگاه هستند. در حال حاضر ماشین آلات اصلی موجود در بازار عبارتند از نوع دروازه ای، نوع کنسولی و کوچک، نوع رباتیک و … ماشین آلات مختلف عملکردهای متفاوتی دارند. به عنوان مثال، ماشین ابزارهای نوع دروازه ای عمدتاً برای برش صفحات بزرگ استفاده می شود مانند صنعت خودروسازی.

(8) گاز کمکی

دستگاه برش لیزری برای عملیات برش کاری جهت حصول نتیجه بهتر نیاز به استفاده از گاز کمکی دارد. هنگامی که لیزر قطعه کار را گرم می کند، گاز تحت فشار به فلز مذاب وارد می شود و برای تحقق فرآیند بهتر برش مورد استفاده قرار می گیرد. نقش گاز کمکی این است که سرباره، مواد خنک کننده و حمایت از احتراق را در زمانی که دستگاه برش فیبر لیزری cnc در حال کار است، انجام می دهد. اکسیژن، هوای فشرده، نیتروژن و گازهای بی اثر از گازهای کمکی رایج تر هستند.

(7 ) لنز لیزر

لنزهای لیزر در کل تجهیزات برش لیزری استفاده می شود. بسیاری از دستگاه های نوری حاوی لنزهای لیزری هستند. لنزهای مختلف عملکردهای متفاوتی دارند، مانند لنزهای تمام انعکاس، لنزهای نیمه بازتابی، لنزهای فوکوس و … لنز لیزر دستگاه برش مرتبط با قدرت دستگاه برش لیزر فیبر است. کیفیت این لنزها نیز عمر تعمیر و نگهداری و کیفیت برش را تعیین می نماید.

دستگاه برش لیزری

پارامترهای مهم دستگاه برش لیزر ورق فلز برای کسب کیفیت بهتر برش

      • فشار گاز کمکی
      • قدرت لیزر
      • سرعت برش
      • موقعیت فوکوس

فشار گاز کمکی

اکسیژن می تواند در احتراق فلز شرکت کند، که می تواند کارایی برش را بهبود بخشد و برای برش بیشتر فلزات مناسب است. گاز و هوای بی اثر برای برش برخی از مواد فلزی (مانند آلیاژ آلومینیوم) و مواد غیر فلزی مناسب هستند و می توانند از سوختن مواد جلوگیری کنند.

اگر فشار گاز کمکی خیلی زیاد باشد، گردابی روی سطح ماده ظاهر می‌شود که توانایی حذف مواد مذاب را ضعیف می‌کند و در نتیجه شکاف‌های وسیع‌تر و سطوح برش ناهموار ایجاد می‌شود. اگر فشار خیلی کم باشد، مواد مذاب را نمی توان به طور کامل حذف کرد و به سطح پایینی مواد می چسبد. بنابراین، برای به دست آوردن بهترین کیفیت برش، فشار گاز کمکی باید در هنگام کار لیزر دستگاه برش ورق فولادی تنظیم شود.

قدرت لیزر

قدرت لیزر بر بسیاری از جنبه های برش میز دستگاه لیزر فیبر مانند سرعت برش، عرض شکاف، ضخامت برش و کیفیت برش تاثیر می گذارد. قدرت بستگی به ویژگی های مواد دارد. به عنوان مثال، مواد با نقطه ذوب بالا (مانند آلیاژها) و بازتاب بالای سطح برش (مانند مس و آلومینیوم) به قدرت لیزر بیشتری نیاز دارند. هنگامی که توان لیزر کمتر از این توان لیزر باشد، نفوذناپذیری یا سرباره شدن رخ می دهد. وقتی از این توان بالاتر باشد، بیش از حد می سوزد.

سرعت برش

هنگامی که دستگاه فیبر برش لیزری فلز فیبر با سرعت برش ایده‌آل کار می‌کند، قسمتی از ماده که قرار است برش داده شود صاف است و پلیسه ایجاد نمی‌کند و سطح برش خط نسبتاً پایداری را نشان می‌دهد. هنگامی که فشار گاز کمکی و توان لیزر ثابت است، سرعت برش و عرض شکاف یک رابطه معکوس غیر خطی را نشان می دهد. هنگامی که سرعت برش دستگاه برش فیبر لیزری نسبتاً آهسته است، زمان عمل انرژی لیزر بر روی شکاف طولانی می شود و در نتیجه عرض شکاف برش افزایش می یابد یا شکاف زیر آن بیش از حد عریض باشد، کیفیت برش و راندمان تولید بسیار کاهش خواهد یافت.

برای سرعت بخشیدن به سرعت برش دستگاه لیزر فیبر برش فلز، زمان عمل انرژی پرتو لیزر بر روی قطعه کار کوتاهتر می شود، به طوری که اثرات انتشار گرما و رسانش گرما کوچکتر می شود و عرض شکاف به ترتیب کاهش می یابد. با این حال، زمانی که سرعت فلز دستگاه برش لیزر cnc خیلی سریع باشد، مواد قطعه کار که باید برش داده شود به دلیل گرمای ورودی ناکافی برش غیرقابل نفوذ خواهد بود.

دستگاه برش لیزری

 موقعیت تمرکز

ناهمواری سطح برش، شیب و عرض شکاف و چسبندگی بقایای مذاب مستقیماً تحت تأثیر موقعیت فوکوس قرار دارند. هنگامی که موقعیت فوکوس بیش از حد جلو باشد، گرمای جذب شده توسط انتهای پایینی قطعه کار برش خورده افزایش می یابد، که باعث می شود مواد برش خورده و مواد ذوب شده نزدیک شکاف در سطح پایین به حالت مایع جریان پیدا کنند. پس از سرد شدن، مواد ذوب شده به صورت کروی می شود و به سطح زیرین قطعه کار متصل می شود.

اگر موقعیت فوکوس عقب باشد، گرمای جذب شده توسط سطح انتهایی پایینی ماده در حال برش کاهش می یابد، به طوری که مواد موجود در شکاف نمی توانند به طور کامل ذوب شوند و برخی از قطعات به سطح زیرین صفحه می چسبند و در صفحه کار باقی می ماند.

به طور معمول، موقعیت فوکوس باید روی سطح قطعه کار یا کمی پایین تر باشد، اما نیازهای مواد مختلف متفاوت است. هنگامی که دستگاه برش لیزر فیبر cnc فلز فولاد کربنی را برش می دهد، زمانی که تمرکز روی سطح صفحه باشد کیفیت برش بهتر است. در حالی که دستگاه لیزر برش فلز برای فولاد ضد زنگ در هنگام برش، تمرکز باید حدود وسط ضخامت ورق باشد تا نتایج بهتری داشته باشد.

قیمت دستگاه برش لیزری

جهت دریافت قیمت دستگاه برش لیزری و مشاوره جهت خرید این دستگاه با کارشناسان ما در شرکت نوین صنعت پرتوگستر وندا nspv تماس حاصل فرمایید.