1. سرعة القطع
كثيرًا ما يسأل العملاء عند استشارة ماكينات القطع بالليزر عن سرعة القطع. صحيح أن ماكينات القطع بالليزر معدات عالية الكفاءة، وسرعة القطع هي بطبيعة الحال محور اهتمام العملاء. لكن سرعة القطع القصوى لا تحدد جودة القطع بالليزر.
سريع جدًاالقطع
أ. لا يمكن قطع المادة
ب. يتميز سطح القطع بحبيبات مائلة، وينتج النصف السفلي من قطعة العمل بقع انصهار.
ج. حافة قطع خشنة
سرعة القطع بطيئة للغاية
أ. حالة انصهار زائد مع سطح قطع خشن
ب. يتم دمج فجوة القطع الأوسع والزاوية الحادة في زوايا مستديرة.
لتحسين أداء ماكينة القطع بالليزر، لا تكتفِ بالسؤال عن سرعة القطع، فالإجابة غالبًا ما تكون غير دقيقة. بل زوّد MimoWork بمواصفات المواد التي تستخدمها، وسنقدم لك إجابة أكثر دقة.
2. نقطة التركيز
نظرًا لتأثير كثافة طاقة الليزر الكبير على سرعة القطع، يُعد اختيار البُعد البؤري للعدسة أمرًا بالغ الأهمية. يتناسب حجم بقعة الليزر بعد تركيز شعاع الليزر طرديًا مع البُعد البؤري للعدسة. فبعد تركيز شعاع الليزر بواسطة عدسة ذات بُعد بؤري قصير، يكون حجم بقعة الليزر صغيرًا جدًا، وتكون كثافة الطاقة عند نقطة التركيز عالية جدًا، مما يُفيد في قطع المواد. لكن من عيوبها قصر عمق التركيز، مما يُقلل من هامش التعديل المُتاح لسمك المادة. عمومًا، تُعد العدسة ذات البُعد البؤري القصير أكثر ملاءمةً لقطع المواد الرقيقة بسرعة عالية. أما العدسة ذات البُعد البؤري الطويل، فتتميز بعمق بؤري واسع، وطالما توفرت لديها كثافة طاقة كافية، فهي أكثر ملاءمةً لقطع القطع السميكة مثل الفوم والأكريليك والخشب.
بعد تحديد العدسة ذات البعد البؤري المناسب، يُعدّ الموضع النسبي للبؤرة بالنسبة لسطح قطعة العمل بالغ الأهمية لضمان جودة القطع. ونظرًا لارتفاع كثافة الطاقة عند البؤرة، فإنها غالبًا ما تكون عند سطح قطعة العمل أو أسفله بقليل أثناء القطع. ومن الضروري، طوال عملية القطع، ضمان ثبات الموضع النسبي للبؤرة وقطعة العمل للحصول على جودة قطع مستقرة.
3. نظام نفخ الهواء والغاز المساعد
بشكل عام، تتطلب عملية قطع المواد بالليزر استخدام غاز مساعد، ويرتبط ذلك بشكل أساسي بنوع الغاز وضغطه. عادةً، يُقذف الغاز المساعد بشكل محوري مع شعاع الليزر لحماية العدسة من التلوث وإزالة الخبث المتراكم في قاع منطقة القطع. بالنسبة للمواد غير المعدنية وبعض المواد المعدنية، يُستخدم الهواء المضغوط أو الغاز الخامل لإزالة المواد المنصهرة والمتبخرة، مع منع الاحتراق المفرط في منطقة القطع.
مع ضمان توفير الغاز المساعد، يُعد ضغط الغاز عاملاً بالغ الأهمية. عند قطع المواد الرقيقة بسرعة عالية، يلزم ضغط غاز مرتفع لمنع التصاق الخبث بالجزء الخلفي من القطع (إذ يُلحق الخبث الساخن ضرراً بحافة القطع عند اصطدامه بقطعة العمل). وعند زيادة سُمك المادة أو انخفاض سرعة القطع، يجب خفض ضغط الغاز بشكل مناسب.
4. معدل الانعكاس
يبلغ طول موجة ليزر ثاني أكسيد الكربون 10.6 ميكرومتر، وهو طول مثالي لامتصاص المواد غير المعدنية. إلا أن ليزر ثاني أكسيد الكربون غير مناسب لقطع المعادن، وخاصة المعادن ذات الانعكاسية العالية مثل الذهب والفضة والنحاس والألومنيوم، وغيرها.
يلعب معدل امتصاص المادة بواسطة الشعاع دورًا مهمًا في المرحلة الأولية من التسخين، ولكن بمجرد تشكيل ثقب القطع داخل قطعة العمل، فإن تأثير الجسم الأسود للثقب يجعل معدل امتصاص المادة بواسطة الشعاع قريبًا من 100٪.
تؤثر حالة سطح المادة بشكل مباشر على امتصاص الشعاع، وخاصة خشونة السطح، كما أن طبقة الأكسيد السطحية تُحدث تغييرات ملحوظة في معدل امتصاص السطح. في مجال القطع بالليزر، يمكن أحيانًا تحسين أداء القطع للمادة من خلال تأثير حالة سطحها على معدل امتصاص الشعاع.
5. فوهة رأس الليزر
إذا تم اختيار الفوهة بشكل غير مناسب أو لم تتم صيانتها بشكل جيد، فمن السهل أن تتسبب في التلوث أو التلف، أو بسبب عدم استدارة فتحة الفوهة أو الانسداد الموضعي الناتج عن تناثر المعدن الساخن، ستتشكل تيارات دوامية داخل الفوهة، مما يؤدي إلى تدهور كبير في أداء القطع. في بعض الأحيان، لا تكون فتحة الفوهة محاذية للشعاع المركز، مما يؤدي إلى قص حافة الفوهة، الأمر الذي سيؤثر أيضًا على جودة قطع الحافة، ويزيد من عرض الشق، ويسبب خللًا في حجم القطع.
بالنسبة للفوهات، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لمسألتين:
أ. تأثير قطر الفوهة.
ب. تأثير المسافة بين الفوهة وسطح قطعة العمل.
6. المسار البصري
يتم نقل الشعاع الأصلي المنبعث من الليزر (بما في ذلك الانعكاس والنقل) عبر نظام المسار البصري الخارجي، ويقوم بإضاءة سطح قطعة العمل بدقة عالية للغاية بكثافة طاقة عالية.
يجب فحص العناصر البصرية لنظام المسار البصري الخارجي وضبطها بانتظام لضمان وصول شعاع الضوء إلى مركز العدسة وتركيزه في بقعة صغيرة عند تشغيل شعلة القطع فوق قطعة العمل، مما يُتيح قطع قطعة العمل بجودة عالية. في حال تغير موضع أي عنصر بصري أو تلوثه، ستتأثر جودة القطع، وقد يتعذر إتمام عملية القطع.
تتعرض عدسة المسار البصري الخارجي للتلوث بالشوائب الموجودة في تدفق الهواء، وتلتصق بها جزيئات متناثرة في منطقة القطع، أو قد لا يتم تبريدها بشكل كافٍ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها والتأثير على نقل طاقة الشعاع. ويتسبب ذلك في انحراف محاذاة المسار البصري، مما يؤدي إلى عواقب وخيمة. كما أن ارتفاع درجة حرارة العدسة سيؤدي إلى تشوه بؤري، بل وقد يعرض العدسة نفسها للخطر.
تعرف على المزيد حول أنواع وأسعار قواطع الليزر بثاني أكسيد الكربون
تاريخ النشر: 20 سبتمبر 2022