مبدأ آلة القطع بالليزر الليفي
آلة القطع بالليزر الأليافي هي جهاز يستخدم عملية تسخين المادة بالليزر حتى تتجاوز نقطة انصهارها لإجراء القطع.
مبدأ القطع بالليزر:
يستخدم القطع بالليزر طاقة عالية الكثافة يُنتجها ليزر مُركز. بالتحكم في نبضات الليزر المتكررة عالية التردد، يُشكّل شعاع بتردد وعرض نبضة محددين. يُنقل هذا الشعاع ويُركّز على سطح المادة المُعالجة، مُشكّلاً شعاعًا صغيرًا عالي الطاقة والكثافة. تذوب المادة أو تتبخر في درجة حرارة عالية فورية، مما يُحقق قطعًا دقيقًا.
To understand the working principle of the fiber laser cutting machine, it is first and foremost a CNC (Computer Numerical Control) machine tool with X, Y, Z three axes that can move in a plane. When a CNC machine is equipped with a fiber laser as the light optic source, it becomes a fiber laser cutting machine, capable of cutting metal materials by controlling the fiber laser beam.
لقطع المواد المعدنية باستخدام ليزر الألياف، تتضمن المكونات الأساسية مولد ليزر الألياف ورأس ليزر، يتكون بشكل أساسي من عدسات بصرية، بما في ذلك عدسات التركيز والمحاذاة. قد يعتقد الكثيرون أن رأس الليزر هو الذي يُصدر الليزر، لكن في الواقع، مولد ليزر الألياف هو الذي يفعل ذلك. ينتقل شعاع الليزر بعد ذلك إلى رأس الليزر عبر كابل بصري، مما يُمكّن من قطع المواد المعدنية. ولأن معدل التحويل الكهروضوئي لا يصل إلى 100%، يلزم استخدام مبرد مياه للتخلص من بعض الحرارة المتبقية.
من أجل فهم أعمق لمبدأ عمل آلة القطع بالليزر الليفي، يجب علينا فهم ليزر الألياف.
ما هو ليزر الألياف؟
ليزر الألياف هو في الواقع نوع من ليزرات الحالة الصلبة، يستخدم الإيتربيوم (YB) كعنصر أساسي، مما يمنحه أعلى معامل انكسار، ويغطيه طبقتان من الغلاف ذي معدلات انكسار منخفضة. ويتم توصيله عبر كابل ألياف.
ما هي أداة آلة CNC؟
هي آلة تحكم حاسوبي قادرة على الحركة ثلاثية أو متعددة المحاور. آلة التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) المستخدمة في القطع بالليزر هي آلة ثلاثية المحاور، حيث يتم التحكم في المحاور X وY وZ بواسطة وحدة تحكم PLC لتدوير محركات السيرفو، وبالتالي تحريك كل محور من محاور الآلة. وفي الوقت نفسه، يتم تفعيل القطع بالليزر من خلال التحكم في انبعاث الليزر.
خطوات عملية القطع بالليزر:
1. قم بتأمين صفائح المواد المعدنية المراد قطعها على طاولة العمل الخاصة بآلة القطع بالليزر الليفي.
2. ضبط معلمات المعدات وفقا لسمك الصفائح المعدنية.
3. حدد الغاز المناسب للفوهة، وتأكد من أنها سليمة ونظيفة.
4. اضبط رأس القطع على الوضع البؤري الصحيح.
5. اختر غاز القطع المناسب وتأكد من العادم المناسب.
6. تأكد من تشغيل مبرد المياه.
7. قم بإجراء قطع تجريبي وفحص جودة سطح القطع.
8. تحليل سطح القطع وضبط المعلمات حسب الحاجة.
تطبيقات الليزر الليفي:
بفضل جودة شعاعها الممتازة، وكفاءتها الكهروضوئية العالية، وبنيتها المدمجة، وموثوقيتها، يتم تطبيق ليزر الألياف على نطاق واسع في الصناعة.
عادةً ما تكون ألياف الليزر منخفضة الطاقة (<50 واط) مخصصة بشكل أساسي للتشكيل الدقيق، ووضع العلامات بالليزر، والتشذيب، والحفر الدقيق، ونقش المعادن؛
medium-power fiber lasers (50～500 watts) for thin metal sheet perforation, welding, cutting, and surface treatment;
والليزر الليفي عالي القدرة (>1000 واط) لقطع الصفائح المعدنية السميكة، وطلاء الأسطح المعدنية، والمعالجة ثلاثية الأبعاد للألواح الخاصة.
إن مرونة ليزر الألياف تسمح بدمجها بسلاسة مع الأذرع الروبوتية، مما يلبي متطلبات البيئات الصناعية المعقدة المختلفة.
