انواع برش لیزری و گازهای مورد استفاده

انواع برش لیزری و گاز

برش لیزری از دهه 60 وجود داشته است، اما اکنون به دلیل استفاده روزافزون از آن در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته به طورکلی به لیزرهایی که محیط فعال آنها یک گاز باشد لیزر گازی می گویند.  روش کار آن به این صورت می باشد، فرآیند بدون تماس از یک پرتو ثابت نور برای ایجاد گرما و فشار استفاده می کند سپس با حرکت سر برش بر روی سطح مواد، مواد مختلف را با دقت تغییر شکل می دهد. فناوری لیزر بسته به قدرت لیزر، ماده اصلی که برای تولید پرتو لیزر استفاده می‌کند و ماده‌ای که بر روی آن عمل می‌کند، عملکردهای زیادی از جمله برش، سوراخ کردن و حکاکی را انجام می‌دهد.

 برش لیزری یکی از اصلی ترین فرآیندهای ساخت قطعات ورق فلزی است. هر لیزر یک طول موج پیوسته دارد و می تواند فرآیند های  مختلفی را انجام دهد.

 انواع لیزر مورد استفاده در صنایع مختلف:

لیزر‌ها انواع مختلفی مانند لیزر گازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیواکتیو، لیزر جامد، لیزر فیبری و … دارند، اما پر کاربرد ترین آنها در صنعت از دو نوع لیزر های گازی و جامد می‌ باشد.

انواع برش گازی

1- لیزرهای گازی CO2

2- هلیوم- نئون

3-لیزرهای یون آرگون

4-لیزرهای یون کریپتون

5- لیزرهای اگزایمر

6- لیزرهای نیتروژن

لیزرهای CO2

لیزر CO2 الکتریسیته را از طریق یک لوله پر از مخلوط گاز عبور می دهد و پرتوهای نور تولید می کند. مخلوط گاز استفاده شده در این لیزر معمولاً دی اکسید کربن، نیتروژن، هیدروژن و هلیوم است. از لیزر گازی CO2 به

طور گسترده در انجام فرآیندهایی روی مواد مثل برش، جوشکاری و اصلاح سطوح استفاده می شود. لیزرهای CO2 نور نامرئی را در محدوده مادون قرمز دور طیف نور تولید می کنند.

بالاترین توان لیزرهای CO2 تا چندین کیلووات برای ماشین‌های صنعتی است. لیزرهای CO2 ماشینکاری معمولی دارای توان 25 تا 100 وات با طول موج 10/6 میکرومتر هستند. این نوع لیزرها عموماً برای مواد غیرفلزی کاربرد بیشتری دارد، اگرچه فلزات خاصی وجود دارند که می توانند آنها را پردازش کنند.

به طور کلی می تواند ورق های نازک آلومینیوم و سایر فلزات غیر آهنی را برش دهد. می‌توان با افزایش محتوای اکسیژن، قدرت پرتو CO2 را افزایش داد. لذا رعایت اصول ایمنی و استفاده از ماشین آلات مناسب در این فرآیند ضروری می باشد.

این نوع لیزر بیشتر برای کار با چوب یا کاغذ، پلی متیل متاکریلات و سایر پلاستیک های اکریلیک استفاده می شود. همچنین برای کار با چرم، پارچه، کاغذ دیواری، محصولات مشابه استفاده می گردد.

لیزر هلیوم و نئون (He-Ne laser)

این لیزر معمولا نور قرمز با طول موج 632/8 نانومتر گسیل می کند اما برای طول موج های دیگر نیز قابل ساخت می باشد.

از کاربردهای این نوع لیزر می توان به تنظیم و تداخل سنجی اشاره کرد.

لیزرهای یون آرگون

لیزرهای یون آرگون قادر به تولید توان خروجی 20 وات در طول موج سبز 514/5  نانومتر و طول موج های کمتر می باشد.

بازده توان خروجی این لیزر پایین می باشد و برای دمش لیزرهای رنگی مورد استفاده قرار می گیرد.

لیزرهای یون کریپتون

مانند لیزرهای یون آرگون می باشند و می توانند توان های بالا در طول موج 647/1 و طول موج های دیگر تولید کنند. از این نوع لیزر استفاده کمتری می شود.

لیزرهای اگزایمر

 دمش لیزر های اگزایمر یا لیزر گازهای هالید نادر ناشی از تخلیه الکتریکی می باشد. اغلب آنها فرابنفش بوده و با اعمال پالس های جریان عمل می کند و در حوضه های مختلف مانند فراوری مواد، حکاکی با لیزر در پزشکی(چشم پزشکی) و… کاربرد دارند.

لیزرهای نیتروژن

نوع دیگری از لیزر فرابنفش می باشد که برپایه نیتروژن خالص، ترکیبی از هلیوم-نیتروژن وگاهی هوا می باشد. با طول موج 337/1 نانومتر گسیل می کند. 

مهمترین اشکال دستگاه های برش لیزر مصرف زیاد برق آن‌ها است. بازدهی لیزر‌های صنعتی چیزی در حدود ۵ تا ۴۵ درصد است. عوامل تعین کننده حداکثر نرخ برش، قدرت لیزر، ضخامت ماده، نوع فرآیند مورد استفاده و خواص مواد می باشد. برای همه‌ی مقاصد و اهداف، یک لیزر می‌تواند تا ۳۰ برابر سریع‌تر از یک اره‌ی استاندارد باشد.

یکی از دلایلی که از برخی لیزرهای گازی به جای لیزرهای حالت جامد استفاده می‌شود این است که طول موجهای خاصی را می‌توانند تولید کنند که از طریق روشهای دیگر بسیار سخت حاصل می‌شوند. دیگر جنبه جالب توجه لیزرهای گازی قابلیت تولید توان خروجی بالای آنها در مقایسه با لیزرهای حالت جامدی است که دمش دیودی دارند و قیمت آنها نیز بسته به توان خروجی مورد نیاز کمتر است.

مقالات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

96 − = 92