ما هو القطع بالليزر ، وما فوائد استخدام هذه التقنية في مشاريع تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ؟
>
آلة القطع بالليزر CNC هي نوع من التكنولوجيا المستخدمة في مشاريع تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ. إنها تستخدم شعاعًا من ضوء الليزر عالي الطاقة لقطع المعادن والمواد الأخرى بدقة ودقة. في هذه المقالة ، سوف نستكشف ماهية القطع بالليزر ، وفوائده في مشاريع تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولماذا أصبحت شائعة بشكل متزايد.
ما هو القطع بالليزر؟
القطع بالليزر عملية تستخدم شعاعًا قويًا من الضوء لتسخين وصهر المواد مثل المعدن أو البلاستيك أو الخشب. يذوب شعاع الليزر مساحات صغيرة من سطح المادة أثناء تحركها في نمط محدد مبرمج بواسطة الكمبيوتر. تتيح هذه العملية إجراء عمليات قطع دقيقة بأقل قدر من الهدر وعدم حدوث أضرار حرارية للمواد المحيطة.
فوائد استخدام القطع بالليزر لمشاريع تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ
يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ مادة مثالية للقطع بالليزر حيث لا يتطلب تحضيرًا إضافيًا ، مثل الثقب أو التنصت ، قبل القطع. هذا يلغي أي عمليات قطع مسبقة مكلفة مما يسمح لك بالحفاظ على انخفاض التكاليف مع الحفاظ على سرعة وكفاءة الإنتاج.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لعدم وجود اتصال مادي بين المادة والأداة أثناء عملية القطع ، هناك حد أدنى من التآكل على الأداة نفسها ومواد قطعة العمل. هذا يجعل القطع بالليزر مفيدًا للغاية من حيث الفعالية من حيث التكلفة مقارنة بالطرق التقليدية مثل النشر أو التثقيب ، حيث يلزم استخدام أدوات إضافية مثل لقم الثقب ، والتي تتكبد تكاليف إضافية مجدولة للصيانة والاستبدال بمرور الوقت.
تنتج العملية أيضًا أجزاء ذات حواف دقيقة يمكن أن تقلل من وقت الانتهاء لأنها لا تتطلب أي عمليات طحن أو صنفرة إضافية بعد ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على مقدار الطاقة المتوفرة للجهاز ، تعني مستويات الطاقة الأعلى عمليات قطع أكثر دقة حتى تتمكن من الحصول على حواف أكثر سلاسة حتى عند العمل باستخدام صفائح معدنية أكثر سمكًا مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهو ما لن يكون ممكنًا باستخدام تقنيات المعالجة التقليدية.
أخيرًا ، نظرًا لأنها لا تخلق نتوءات أو حطامًا زائدًا أثناء التشغيل ، فلا يتم تنظيف إضافي بعد القطع - مما يوفر لك المزيد من الوقت!
خاتمة
ليزر سي ان سي توفر آلات القطع العديد من المزايا من حيث الدقة وفعالية التكلفة عند العمل مع مواد الفولاذ المقاوم للصدأ لمشاريع التصنيع. إنها توفر أوقات تسليم سريعة وخطرًا منخفضًا لحدوث الأخطاء، مما يجعلها خيارًا جذابًا لأي شخص يتطلع إلى إجراء عمليات قطع دقيقة بسعر مناسب!
أنواع الليزر المختلفة التي يمكن استخدامها لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر
>
CNC آلة القطع بالليزر تعتبر الأنظمة أداة قوية تستخدم في محلات التصنيع والتصنيع. تستخدم هذه الآلات الليزر لقطع مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ بدقة لا مثيل لها. ولكن قبل أن تتمكن من البدء في استخدام أداة القطع بالليزر، تحتاج إلى فهم الأنواع المختلفة من أجهزة الليزر المتاحة وكيفية تفاعلها مع المعادن المختلفة.
يتم استخدام العديد من آلات القطع بالليزر اليوم ، بما في ذلك ليزر ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وعقيق الألومنيوم الإيتريوم المشبع بالنيوديميوم (Nd: YAG) ، والليزر الإكسيمري ، والليزر فائق السرعة. دعونا نلقي نظرة على كل نوع وكيف يؤثر على قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر.
ليزر ثاني أكسيد الكربون (CO2)
ثاني أكسيد الكربون أو ليزر ثاني أكسيد الكربون هو النوع الأكثر شيوعًا المستخدم في أنظمة ماكينات القطع بالليزر CNC. تنبعث منها طاقة الأشعة تحت الحمراء ، والتي تمتصها المادة التي يتم قطعها. على سبيل المثال ، عندما يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ للطاقة الضوئية لثاني أكسيد الكربون ، تصبح إلكتروناته متحمسة وتبتعد عن ذراتها ، مما ينتج عنه غاز "بلازما" مؤين ينفخ من المادة المنصهرة التي ذابت فيها الحرارة الشديدة لنبضة الليزر. تعمل هذه الطريقة جيدًا على ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ السميكة ولكنها لن تعمل على صفائح رقيقة لأن درجات الحرارة المرتفعة قد تتسبب في تشوهها أو ذوبانها تمامًا بدلاً من قطعها بشكل نظيف.
ليزر الإيتريوم عقيق الألومنيوم المشبع بالنيوديميوم (Nd: YAG)
يستخدم ليزر YAG (Nd: YAG) المغطى بالنيوديميوم نبضات قصيرة من الضوء عالي الطاقة لتوليد حرارة شديدة يمكنها اختراق أي نوع من المعادن تقريبًا بسرعة. تكون القطع الناتجة دقيقة بشكل لا يصدق - حتى صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ الرقيقة يمكن أن تكون كذلك قطع ليزر باستخدام طاقة Nd:YAG دون تشويهها أو إذابتها بالكامل نظرًا لقدرتها على نقل الحرارة بسرعة من خلال التوصيل بدلاً من الاعتماد فقط على الإشعاع كما تفعل أشكال الليزر الأخرى.
الليزر الإكسيمري
يولد ليزر الإكسيمر ضوءًا فوق بنفسجيًا ينتج عنه تفاعل شديد داخل المواد عند تبخيرها إلى غاز بلازما - مما يجعلها فعالة بشكل خاص في قطع الألواح السميكة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الأكثر نعومة مثل الألومنيوم وسبائك النحاس. تعمل هذه المسدسات أيضًا بشكل جيد جدًا في التصميمات المعقدة نظرًا لأنها لا تتطلب كميات كبيرة من الطاقة لإجراء عمليات قطع نظيفة ، مما يعني أنها يمكن أن تتبع الأشكال التي يصعب على أنواع الليزر الأخرى الوصول إليها بدقة.
ليزر فائق السرعة
توفر الليزر فائق السرعة بعض المزايا الفريدة مقارنةً بالأنواع التقليدية الأخرى لأنظمة القطع بالليزر - بما في ذلك السرعات العالية والدقة المحسنة نظرًا لأوقات النبض القصيرة جدًا وتقليل مخاطر التلف الحراري عند العمل مع المواد الحساسة مثل الألواح البلاستيكية أو الرغوية العازلة لأنها لا تفعل ذلك. لا تعتمد بشكل أساسي على نقل الحرارة من الإشعاع كما تفعل الطرق التقليدية. يمكن لليزر فائق السرعة أيضًا قطع الألواح أو الألواح السميكة اعتمادًا على النوع المستخدم - مما يجعلها مثالية للمهام التي تتضمن الفولاذ المقاوم للصدأ وبعض المواد المركبة التي قد تكون صعبة للغاية على أجهزة الليزر الأخرى لمعالجتها بشكل صحيح.
في الختام ، هناك عدة أنواع من أدوات نظام آلة القطع بالليزر CNC المتاحة اليوم - كل منها يقدم مزايا فريدة عن بعضها البعض اعتمادًا على المواد التي يجب قطعها ومستويات السماكة / التعقيد التي تنطوي عليها عمليات الإنتاج ، مثل أجزاء أو مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ . مع دراسة متأنية والبحث عن النوع الأنسب لتطبيقك ، لن تواجه مشكلة في العثور على النظام المثالي الذي يلبي جميع احتياجاتك!
كيفية إعداد مساحة العمل الخاصة بك لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر
>
تنتج آلات القطع بالليزر CNC أشكالًا دقيقة ومعقدة من الفولاذ المقاوم للصدأ. ولكن لتحقيق أقصى استفادة من قاطع الليزر الخاص بك ، يجب عليك التأكد من أن مساحة العمل الخاصة بك معدة بشكل صحيح وجاهزة للعمل.
فيما يلي بعض النصائح حول كيفية تجهيز مساحة العمل الخاصة بك لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر:
تحقق من تدابير السلامة
قبل البدء في أي عملية قطع بالليزر ، يجب عليك اتخاذ تدابير السلامة اللازمة للحفاظ على سلامتك ومن حولك. تأكد من أن جميع نظارات السلامة في مكانها وأن أنظمة التهوية تعمل بشكل صحيح وأن منطقة العمل نظيفة. بالإضافة إلى ذلك ، تحقق مما إذا كان كل فرد في المنطقة قد تلقى تدريبًا مناسبًا على التشغيل والصيانة المناسبة للآلة.
قم بتجميع الأدوات اللازمة
بمجرد التأكد من الاهتمام بجميع تدابير السلامة ، فقد حان الوقت لتجميع جميع الأدوات اللازمة لعملية قطع بالليزر ناجحة. ستحتاج إلى عناصر مثل القفازات ، وأقنعة الغبار ، والسراويل الطويلة والأكمام ، والمشابك ، والحوامل ، وطاولات القطع أو الأسرة ، والجسور ، أو الرؤوس العائمة (اعتمادًا على جهازك) ، وبرامج CAD مثل Autodesk® Fusion 360 ™ أو Solidworks® ، نظارات أو نظارات واقية مع حماية من الأشعة فوق البنفسجية ، برامج التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) مثل CAMWorks® ، والفوهات وغيرها من المواد الاستهلاكية المصممة خصيصًا لتطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ.
قم بتثبيت جهاز استخراج الدخان
لمنع الأبخرة الخطرة من ملء مساحة العمل الخاصة بك أثناء العمل باستخدام قواطع الليزر المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، من المهم تثبيت نظام شفط الدخان داخل مساحة العمل بحيث يمكن استخراج أي جزيئات خطرة من الخارج قبل أن تصل إلى رئتيك. سيختلف حجم المستخرج حسب حجم مساحة العمل الخاصة بك ؛ ومع ذلك ، يجب فحص الشفاطات الأكبر بشكل منتظم حيث قد لا يتمكن البعض من التعامل مع كميات كبيرة من الدخان أو الغبار المتولد أثناء فترات التشغيل الطويلة.
إعداد جدول محاذاة سرير الليزر
الخطوة الأخيرة في إعداد مساحة العمل الخاصة بك للقطع بالليزر CNC للفولاذ المقاوم للصدأ هي محاذاة طاولات السرير بدقة. قبل بدء أي عملية على آلة CNC ، مثل عمليات الطحن أو الحفر - تأكد من محاذاة الجداول باستخدام أداة محاذاة مثل قوارير الفقاعات الصغيرة المثبتة على الشرائح المعدنية المثبتة في طرفي كل محور عمودي للطاولة على التوالي. سيساعد ذلك في ضمان الدقة عندما يحين وقت إجراء العمليات باستخدام إمكانات المحاور المتعددة للماكينة.
اتبع هذه الخطوات ، وستكون جيدًا في إعداد كل شيء بشكل صحيح للبدء في القطع بالليزر CNC!
الأخطاء الأكثر شيوعًا التي يرتكبها الناس عند قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر وكيفية تجنبها
>
قد يكون استخدام آلة القطع بالليزر CNC لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ أمرًا صعبًا ، خاصة لأولئك الذين بدأوا للتو. للمساعدة في تسهيل العملية ، إليك بعض الأخطاء الأكثر شيوعًا التي يرتكبها الأشخاص عند استخدام آلة القطع بالليزر CNC وكيف يمكنك تجنبها.
عدم استخدام طاقة كافية.
عند استخدام آلة القطع بالليزر CNC ، من المهم استخدام طاقة كافية لتجاوز المواد الخاصة بك. سيختلف هذا حسب سمك المادة الخاصة بك ؛ ومع ذلك ، إذا لم تكن حريصًا ، فقد ينتهي بك الأمر إلى إجراء تخفيضات غير كافية أو معدومة. تأكد من معرفة إعدادات الطاقة وضبطها وفقًا للمواد المختلفة.
لم يتم تعيين الطول البؤري الصحيح ...
البعد البؤري هو المسافة البعيدة عن المادة التي يجب أن تركز الشعاع عليها للحصول على قطع جيد. على الرغم من أنها قد تبدو بديهية ، إلا أن الكثير من الناس ينسون هذه الخطوة الأساسية عندما يبدأون عملهم على قاطع الليزر. من المهم أن تتذكر أنه إذا لم تقم بتعيين الطول البؤري الصحيح ، فلن يتم قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل صحيح!
عدم تثبيت المواد بشكل آمن.
يجب عليك التأكد من تثبيت المواد الخاصة بك بإحكام قبل بدء عملك على آلة القطع بالليزر CNC. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهناك احتمال أن تحدث الحركة خلال عملك ، مما قد يتسبب في عدم التوافق أو نقاط الضعف في منتجك النهائي. تأكد من إعادة التحقق من أن كل شيء آمن قبل الشروع في أي تخفيضات!
عدم مراقبة جودة الحافة ...
قد يؤدي استخدام الكثير من الطاقة في مناطق معينة إلى زيادة الحرارة ، مما يؤدي إلى رداءة جودة الحواف وحروق في المنتجات النهائية. تأكد من ترقب أي علامات على ذلك أثناء التشغيل - إذا لزم الأمر ، قم بتقليل السرعة أو تقليل الأطوال البؤرية لتحقيق نتائج أفضل دون التضحية بجودة القطع أو النهاية.
هذه ليست سوى بعض الأخطاء الشائعة التي يرتكبها الأشخاص عند استخدام آلة القطع بالليزر CNC للعمل مع الفولاذ المقاوم للصدأ - ولكن نأمل أن تكون هذه النصائح قد أعطتك بعض الطعام للتفكير قبل محاولة مثل هذا المشروع بنفسك! حظ سعيد!
نصائح للحصول على أفضل النتائج من قاطع الليزر الخاص بك عند العمل مع الفولاذ المقاوم للصدأ
>
كان الفولاذ المقاوم للصدأ خيارًا شائعًا بشكل متزايد للمواد في السنوات الأخيرة نظرًا لخصائصه القوية والمتينة. لهذا السبب ، يستخدم الكثير من الناس آلات القطع بالليزر CNC عند العمل مع الفولاذ المقاوم للصدأ. ولكن إذا كنت جديدًا في استخدام أداة القطع بالليزر لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ ، فمن المهم أن تفهم أن هناك بعض الاعتبارات الخاصة التي يجب أن تأخذها في الاعتبار. باتباع هذه النصائح ، سوف تتأكد من الحصول على أفضل النتائج الممكنة عند قص الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر.
افهم مادتك
قبل البدء في أي مشروع يتضمن القطع بالليزر ، من الضروري معرفة جيدة بموادك. غالبًا ما يتم اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ لأنه مقاوم للصدأ وقوي جدًا. ومع ذلك ، فإنه يأتي أيضًا في عدة أنواع ، لذا حدد الدرجة أو السبيكة المحددة قبل بدء مشروعك. قد تتطلب الدرجات المختلفة إعدادات مختلفة للأداء والدقة الأمثل.
استخدم القواطع والبصريات عالية الجودة
ستحدد جودة أدوات القطع والبصريات دقة نتائجك ومستوى التفاصيل ، لذا تأكد من أنك تستثمر في أدوات القطع والبصريات عالية الجودة. هذا مهم بشكل خاص عند العمل بمواد دقيقة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ التي تتطلب قطعًا دقيقًا. كلما كانت أداة القطع بالليزر أكثر قوة ، كانت النتائج أفضل!
تأكد من أن قطعة العمل الخاصة بك مثبتة بشكل آمن
لضمان قطع قطعك بدقة وأمان ، تأكد من تثبيتها بإحكام على طاولة أو سطح آخر قبل البدء في أي عملية قطع. من المهم أيضًا ألا تتحرك قطعة العمل أثناء تشغيل الليزر - وإلا فقد لا تكون النتيجة كما هو متوقع! إذا كان ذلك ممكنًا ، استخدم مشابك في كل جانب من قطعة العمل لمزيد من الأمان مع الحرص على عدم إحكام ربطهما ، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى إتلاف كل من قطعة العمل والجهاز نفسه.
استخدم أنظمة مساعدة الهواء
تساعد أنظمة المساعدة الهوائية على تحسين سرعة القطع ودقتها عن طريق دفع الحطام الذي يتراكم أثناء التشغيل - مما يجعلها مثالية للأجزاء الصغيرة المعقدة أو الصفائح المعدنية الرقيقة مثل مواد الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في عمليات الإنتاج. كما أنها تساعد في الحفاظ على عدسة الليزر خالية من تراكم الحطام ، مما قد يتسبب في قطع أو حرق غير دقيق للأجزاء الحساسة بسبب ارتفاع درجة الحرارة من تراكم الأوساخ على العدسات والمرايا داخل مجموعة رأس الماكينة.
تحقق من وجود شرارات ونتوءات بعد كل عملية قطع
عند العمل بمواد الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن أن تتطاير الشرر أثناء عمليات القطع ، لذا من المهم التحقق من وجود أي شرر محتمل بعد الانتهاء من كل عملية قطع. يجب إطفاء أي شرر بسرعة باستخدام مطفأة حريق مناسبة أو تغطيتها بقطعة قماش مبللة - لمنعها من التسبب في مزيد من الضرر للعمال أو المعدات في المناطق المجاورة!
بالإضافة إلى ذلك ، تحقق من وجود نتوءات على الحواف بعد كل قطع حيث يمكن أن تحدث في بعض الأحيان بسرعات عالية ، مما قد يؤدي إلى مخاطر تتعلق بالسلامة أو التسبب في مشاكل عند محاولة الإعداد لاحقًا - لذا تحقق دائمًا قبل الانتقال إلى جزء آخر!
