• EN
  • |
  • FA

مقاله ها / کاربرد گازها در صنعت لیزر

کاربرد گازها در صنعت لیزر

کاربرد گازها در صنعت لیزر

فناوری برش لیزر

در طی چندین سال گذشته برش توسط لیزر جزء فناوری های پیشرفته محسوب میشود. برش های لیزری، توانا هستند تا مواد مختلف را با کمترین زمان، دقت و قدرت زیاد برش دهند. جنس ماده تحت برش نکته ای است که باید مورد توجه قرار بگیرد زیرا لیزر باعث ایجاد سوختگی در سطح بعضی از مواد میشود .

اصلی ترین مزیت برش لیزر نسبت به دیگر روش‌ها انرژی متمرکز شده آن است که قطر کانونی ان بسیارکوچک بوده و به علاوه سرعت زیادی نیز دارد. برتری دیگر برش لیزر نسبت به روش های مکانیکی، برش راحت‌تر ماده ها با آن است. در برش لیزر لبه ها خراب نشده و در این نوع برش علاوه بر برش های مستقیم، برش های انحنا دار نیز میتوان زد.

کاربرد هایی از برش لیزر:

برش لیزر انواع لوله و پروفیل

برش لیزر انواع ورق های نازک

برش لیزر انواع قطعات ضخیم فلزی و غیر فلزی

گازهای مصرفی که ، در تولید پرتو لیزر، خارج کردن فلز مذاب از منطقه برش ،کاربرد دارند جزء مهمترین مواد مصرفی دربرش های لیزری محسوب می شوند . برای سرعت و کیفیت بهتر باید به نوع گاز مصرفی دقت شود.این گاز های مصرفی، گاز کمک کننده نیز نامیده میشوند که به منظور محافظت از ماده و خنک سازی لنز فوکوس  و همچنین خارج کردن  فلز مذاب اضافه که در طول زمان برش ایجاد میشوند مورد استفاده قرار می گیرد .       

برش لیزر با استفاده از گاز اکسیژن:

در برش بااستفاده از گاز اکسیژن، دمای ماده افزایش یافته تا به دمای احتراق رسیده، سپس ماده سوخته و بخار می شود. استفاده از گاز اکسیژن متاسفانه ایجاد کننده لبه های سیاه و اکسید شده میشود . لازم به ذکر است که برش لیزر  با گاز اکسیژن ارزان تر و در دسترس تر از نیتروژن میباشد. بدین ترتیب در صورتی که قطعات برش خورده به ماشین کاری نیاز دارد، استفاده از گاز نیتروژن  هزینه اضافه در بر دارد در نتیجه  برای این برش ها با گاز اکسیژن مناسب تر است . زیرا پس از ماشینکاری لبه ها تمیز و کاملا یکنواخت می شوند.

 برش لیزر با استفاده از گاز کربن دی اکسید:

یکی از نمونه‌های پر قدرت لیزر، گاز کربن دی اکسید میباشد. هنگامی که خروجی لیزر دی اکسیدکربن کانونی میشود می‌تواند، توانایی برش فولاد ضخیم را در مدت چند ثانیه دارد.
در این نوع لیزر نسبتهای توان های خروجی به دمیده شده در حدود ۲۰٪ میباشد. این نوع برش به دلیل توان بالا ،قیمت مناسب معمولا در صنعت به خصوص در جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد.همین لیزر با توان های پایین تر در حکاکی کاربرد دارند.

علاوه بر اینک این لیزر در پزشکی نیز کاربرد دارد در حال حاضر پزشکان نیز در حال بررسی هستند تا این لیزر جایگزین مناسبی برای بخیه های سنتی باشند.

کاربرد نیتروژن برای دستگاه برش لیزری:

از فواید برش با گاز نیتروژن یا گازآرگون به علت  واکنش ناپذیر بودن این گاز ها ،جسم برش داده شده صرفا توسط اشعه ی لیزر ذوب شده  و این گازها با فلز مذاب ماده هیچگونه واکنشی نداده و همچنین جلوگیری کرده ازحرارت اضافی و تنها باعث خروج مواد مذاب ایجاد شده در زمان برش می شوند . به این نکته توجه شود که قدرت برش لیزر با گاز کمکی نیتروژن بسیار بالاتر از گاز اکسیژن و کیفیت برش نیز بهتر است .

کاربرد بعضی از مخلوط های گازی در برش لیزر:

میکس های گازی مختلفی به عنوان گاز میکس لیزر مورد استفاده قرار میگیرند که در ذیل به دومورد از آنها اشاره شده است.

گاز میکس لیزر روفین Rofin Laser

این نوع گاز میکس از ترکیب گازهای  CO2/CO/N2/He/O2/Xe   تشکیل شده است که اصطلاحا به آن گاز روفین گفته میشود. نام این گاز از شرکت سازنده اش که در کشور آلمان واقع میباشد گرفته شده که مخلوط گازی آن نیز به همان نام خوانده میشوند. این نوع لیزر دارای دقت بالایی بوده و معمولا برای حکاکی و ایجاد طرحهای گرافیکی با بالاترین کیفیت مورد استفاده قرار میگیرد که اغلب در صنعت قالبسازی، طلاسازی و ساعت سازی مورددارای طرفدان زیادی میباشد.

گاز لیزر ایگزایمر

برای جراحی های قرنیه در چشم پزشکی  لیزر ایگزایمر بسیار مورد مصرف قرار میگیرد. محيط استفاده  لیزر اگزایمر ایجاد یک ترکيب از گاز های بی اثر ( به عنوان مثال:  Ar،Kr و Xe ) با يک اتم هالوژن ( مانند Fl ،Cl) میکند که مولکولهاي هالوژن گاز بی اثر، به صورت برانگيخته، تشکيل ميشوند. از کاربرد های این ليزر میتوان به: فرآوري مواد، کاربردهاي پزشکي، فوتوليتوگرافي، پرتودهي فرابنفش در صنايع(سترون سازي، توليد ميکرو ساختار وقطعات ريز پردازنده) اشاره کرد. ليزرهای اگزایمر به دلیل طول موج کوتاه و چگالي و توان بالا، جزء مهمترین  وسایل ليزر در ميكرو ليتوگرافي شناسایی شده اند.