القطع بليزر الألياف مقابل القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون

قطع ألياف الليزر مقابل قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون

القطع بالليزر البصري والقطع بليزر ثاني أكسيد الكربون، أي نوع من طرق القطع أفضل؟ لقد كان هذا دائمًا موضوعًا للمناقشة في الصناعة التحويلية. ربما يكون لديهم وظائف أساسية مماثلة عند قطع المواد، ولكن هناك اختلافات كبيرة في التكنولوجيا والأداء وقطع مواد معينة وتطبيقات خاصة. تتناول هذه المقالة مبادئ العمل ومزايا وعيوب طريقتي القطع بالليزر. يمكن أن يساعدك فهم المعرفة التالية في اختيار أ آلة قطع ألياف الليزر أو أ آلة القطع بالليزر CO2.

ما هو قطع ألياف الليزر؟

قطع الألياف بالليزر هي عملية قطع تستخدم جينات ليزر الألياف عالية الطاقة لقطع المعادن. يستخدم مولد ليزر الألياف الضوئية مكونات ألياف ضوئية عالية الطاقة للتركيز على إرسال حزم قوية. يمكن لشعاع الليزر هذا أن يذيب السطح المعدني بسهولة ويقطع الألواح المعدنية بدقة بسماكات مختلفة.

مبدأ عمل قطع الألياف الضوئية بالليزر

يعتمد مبدأ عمل قطع الألياف الضوئية بالليزر على شعاع الليزر الناتج عن مولد ألياف الليزر. يتم محاذاة شعاع الليزر مع السطح المعدني ، وسوف يسخن السطح المعدني أو يذوب أو يتبخر أو يحترق ، تاركًا شقًا نظيفًا. يولد مولد الليزر الليفي شعاع ليزر يتكون من وسيط الكسب وتجويف الرنين البصري ومصدر المضخة.
يتكون تجويف الرنين البصري من عاكسين. إنه يعكس شعاع الليزر ذهابًا وإيابًا عبر وسيط الكسب ، ويوسع طاقة الليزر ، وينقلها إلى رأس القطع الذي يتحكم فيه CNC. في الرأس المقطوع ، يتم إطلاق الليزر من نهاية كابل الألياف ، ويتم تركيز شعاع الليزر على مساحة صغيرة على سطح المادة من خلال سلسلة من العدسات المركزة ، وبالتالي تحقيق قطع دقيق ونظيف.

مزايا قطع الألياف الضوئية بالليزر

تأتي الميزة الرئيسية لقطع المعادن اللوحية باستخدام تقنية ليزر الألياف الضوئية من تكوين تصميم الحالة الصلبة الأحادي ، والألياف إلى الألياف ، والمضغوط. لا يلزم صيانة التكوين بشكل متكرر ، كما أن تكلفة التشغيل أقل من تكلفة مولدات ليزر ثاني أكسيد الكربون المماثلة. فيما يلي المزيد من مزايا قطع الألياف الضوئية بالليزر:

السرعة العالية: سرعة القطع لشعاع ليزر الألياف سريعة جدًا ، وهي مفيدة جدًا في قطع المواد الرقيقة. عند قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 1 مم ، تكون سرعة القطع بليزر الألياف أسرع بثلاث مرات تقريبًا من سرعة القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون. يمكنك التعامل مع الأجزاء العادية بشكل أسرع ، لإتاحة الفرصة لتحمل عمال إضافيين ، مما يؤدي إلى زيادة إيرادات المبيعات والأرباح بشكل أكبر.
الدقة العالية: الدقة العالية هي واحدة من أكبر مزايا قطع الألياف الضوئية. يمكنك قص أي كائنات تصميم معقدة بدقة لتزويدك بشقوق قطع أصغر وأداء أكثر استقرارًا. إنه مناسب لجميع الصناعات مثل الطب والفضاء والسيارات التي تقدر الدقة.
كفاءة الطاقة: كفاءة التحويل الكهربائي لمولد ليزر الألياف أعلى بحوالي 30% من طرق القطع الأخرى. هذه الكفاءة العالية للطاقة تجعل استخدام مولد ليزر الألياف الضوئية أقل بكثير من مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون. وهذا يعني أنه يمكنك القيام بالمزيد بطاقة أقل.
الصيانة المتبرع بها: آلة القطع بليزر الألياف هي آلة صيانة ذات عمر خدمة طويل. بالإضافة إلى ذلك، لا توجد أجزاء متحركة أو مرايا عاكسة في مولد ألياف الليزر. لا تحتاج إلى إجراء صيانة مسار الشعاع، أو تنظيف المرايا أو العدسات العاكسة، وما إلى ذلك، مما يقلل بشكل كبير من حجم الصيانة المطلوبة والتكلفة المتعلقة بالصيانة.
متعددة الوظائف: قطع ألياف الليزر جيد في قطع مجموعة متنوعة من المواد المعدنية، مثل النحاس والفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم. هذه الوظائف المتعددة تجعلها حلاً مثاليًا لمختلف الصناعات، بما في ذلك الطيران وإلكترونيات السيارات والصناعات الطبية.
المساحة الصغيرة: تعتمد مساحة الماكينة إلى حد كبير على حجم طبقة القطع ومنضدة العمل المستخدمة. وبنفس قوة الليزر، فإن مولد ألياف الليزر يشغل مساحة أقل من آلات القطع الأخرى.

عيوب قطع الألياف الضوئية بالليزر

يعتبر القطع بليزر الألياف طريقة قطع فعالة ودقيقة، ولها مزايا متعددة مقارنة بتقنيات القطع الأخرى. ولكن مثل أي تقنية أخرى، فإن لديها أيضًا بعض العيوب التي يجب أخذها في الاعتبار، بما في ذلك:

تكلفة شراء عالية: على الرغم من أن تكلفة التشغيل منخفضة ، إلا أن تكلفة الاستثمار في شراء آلات القطع بالليزر الليفي مرتفعة نسبيًا ، مما يجعلها أقل ملاءمة للمؤسسات الصغيرة. نظرًا لأن تقنية الليزر الصلبة أصبحت أكثر شيوعًا ، فإن تكلفة نظام القطع بالليزر الليفي آخذة في الانخفاض أيضًا ، كما أن فجوة السعر بين الأنواع الأخرى من آلات القطع أصبحت أصغر تدريجيًا.
مادة عالية الانعكاس: تواجه آلة القطع بليزر الألياف بعض الصعوبات عند تصنيع الألومنيوم والنحاس ، كما أن استخدام آلة قطع الألياف الضوئية بالليزر لقطع المعادن الانعكاسية لفترة طويلة سيؤدي إلى تلف معين لمولد الليزر.
استهلاك الطاقة: على الرغم من أن آلة القطع بليزر الألياف الضوئية عالية جدًا، إلا أنه من الضروري استهلاك الكثير من الكهرباء عند مواجهة عمليات القطع الكبيرة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الطاقة.
الضوضاء: على الرغم من أن القطع بليزر الألياف الضوئية أكثر هدوءًا بشكل عام من القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون، إلا أنه لا يزال هناك بعض الضوضاء أثناء القطع. قد يكون لها تأثير معين على صحة العمال.
التبغ: سوف ينتج عن القطع بالليزر الليفي دخان وجزيئات أثناء القطع ، مما لن يؤدي فقط إلى إتلاف مكونات الماكينة والمعدات الإلكترونية ، وتقليل أداء القطع ، ولكنه يضر أيضًا بصحة البيئة والموظفين.
الغاز المساعد: لرش المادة المنصهرة بكفاءة من القطع، يتطلب ليزر الألياف الضوئية غازًا مساعدًا. عند قطع الفولاذ المقاوم للصدأ، يتم استخدام حوالي 40% من النيتروجين في الساعة مقارنةً بليزر ثاني أكسيد الكربون، ويتم استخدام حوالي 20% من الأكسجين عند قطع الفولاذ منخفض الكربون.

ما هو القطع بالليزر CO2؟

يعد استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون كوسيط ربح في نظام الليزر سمة مميزة لمولد ليزر ثاني أكسيد الكربون. يستخدم الرنين الذي يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون تحت سرعة عالية (توربين أو توربين هوائي) مجموعة متنوعة من الطرق لتقسيم أيونات جزيئات الضوء (عادةً ما يتم تحفيزها بواسطة الترددات الراديوية أو التيار المستمر) ، مما يتسبب في اصطدام جزيئات الضوء مع بعضها البعض والانقسام مع فاصل زمني أكبر ، وبالتالي قطع كامل.

مبدأ عمل القطع بالليزر CO2

يعتمد مبدأ عمل القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون على مرنان ثاني أكسيد الكربون لتوليد شعاع. تشكل القصبة الهوائية ذات العاكس في كلا الطرفين أي ركائز تعتمد على آلة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون. يمتلئ الأنبوب بخليط من النيتروجين، وثاني أكسيد الكربون، والهيدروجين، والشربات، والشربات. يؤدي تفريغ الجهد العالي عبر الأنبوب إلى حدوث استجابة متسلسلة في خليط الغاز لتوليد أشعة ليزر عالية الطاقة. ينتقل الشعاع من خلال الانعكاس والتركيز. وطريقتها هي نفس طريقة سلسلة العدسات وغاز القطع عالي السرعة بسلسلة من العدسات وغاز القطع عالي السرعة.

مزايا القطع بالليزر CO2

يتمتع مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون بوقت أطول من مولد ليزر الألياف ويحتل الهيمنة على السوق تدريجيًا. مع مميزاته المعروفة، فقد تم تطبيق مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون في صناعات مثل صناعة الأدوية، وإنتاج الأغذية، وتصنيع المكونات الإلكترونية، وقطع القماش، وقطع مواد البناء.

تكلفة استثمار منخفضة: بالمقارنة مع طرق القطع بالليزر الأخرى ، فإن سعر آلات القطع بالليزر CO2 عادة ما يكون منخفضًا. وذلك لأن تقنية القطع بالليزر CO2 لها وقت طويل ، ويمكن لمعظم العلامات التجارية في الصناعة تصنيع آلات CO2. لذلك ، فإن الآلات التي تحتاجها ليست باهظة الثمن مثل طرق القطع الأخرى.
سمك القطع: تعد المواد المقطوعة السميكة إحدى مزايا القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون، خاصة عندما يتم قطع المواد التي يزيد طولها عن 5 مم، فإن مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون يوفر وقت ثقب أولي أسرع، وقطع مستقيم أسرع، ونعومة سطحية أكثر سلاسة.
متعدد الوظائف: قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يقطع مواد كثيرة ، ومناسب بشكل خاص لقطع المواد غير المعدنية ، بما في ذلك البلاستيك ، والمنسوجات ، والزجاج ، والاكريليك ، وحتى الحجر. إن كفاءتها العالية نسبيًا وجودة الحزمة الجيدة تجعلها أكثر أنواع مولدات الليزر استخدامًا في الصناعة.
جودة عالية: يمكن لمولد ليزر ثاني أكسيد الكربون أن يوفر نعومة أفضل وجودة حافة. بدون أي تعديلات ، يمكنك معالجة المواد غير المعدنية والمواد المركبة الأخرى.
عملية بسيطة: بعد فترة طويلة من التطوير ، أصبحت تقنية القطع بالليزر CO2 تدريجياً تقنية أكثر نضجًا. يعرف العديد من الخبراء في السوق كيفية التعامل مع المشكلات الشائعة المتعلقة بالقطع بالليزر CO2.

عيوب القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون

على الرغم من أن تقنية القطع بالليزر CO2 أكثر استقرارًا ونضجًا ، وأن طرق القطع الأخرى لا يمكن فصلها ، إلا أنه لا تزال هناك بعض أوجه القصور. تشمل هذه العيوب ما يلي:

تكلفة التشغيل العالية: كفاءة الإنتاج لمولد ليزر ثاني أكسيد الكربون في التشغيل محدودة، والمكونات الأخرى للآلة تتطلب المزيد من الطاقة. لذلك، بالمقارنة مع نفس آلة القطع بالليزر الضوئية، فإن تكلفة استهلاك الطاقة للقطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون أعلى بمقدار 70% من 70%، مما يؤدي إلى تكاليف تشغيل عالية جدًا.
مادة عالية الانعكاس: يبلغ طول موجة ليزر ثاني أكسيد الكربون حوالي 10 ميكرومتر، مما يحدد أن المواد المعدنية العاكسة مثل الألومنيوم والفولاذ والنحاس والنحاس لا يمكن معالجتها بواسطة مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون، وإلا سيكون الليزر المنعكس بصريًا في رأس القطع . المكونات تسبب أضرارا جسيمة.
طاقة عالية: يتطلب مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون مزيدًا من الطاقة أثناء عملية التشغيل. على سبيل المثال ، تستهلك مولدات ومبردات ليزر ثاني أكسيد الكربون عالية الطاقة حوالي 70 كيلو واط عندما يكون وقت التشغيل بأقصى طاقة ، وتستهلك مولدات الليزر الأخرى التي لها نفس الطاقة 18 كيلو واط فقط.
السرعة البطيئة: بالمقارنة مع مولد ليزر الألياف ، فإن مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون يحتاج إلى الكثير من الوقت لإكمال العملية. عند قص الأجزاء الرقيقة ، تصبح فجوة السرعة بين الاثنين أكبر.
مشكلة الصيانة: يحتاج مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون إلى صيانة جميع مكونات الماكينة بانتظام (أنظمة الليزر ، والمبردات ، وأجهزة الاستخراج ، والآلات) ، وهو أمر ضروري لمنع الصيانة الباهظة وإغلاق الماكينة.
التبغ: ينتج مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون أيضًا دخانًا وجزيئات أثناء القطع. سيؤدي قطع البلاستيك والمواد الأخرى القابلة للاشتعال إلى إنتاج دخان سام وجزيئات صغيرة. كما أنه ضار جدًا لجسم الإنسان أثناء إتلاف مكونات الجهاز.
الضوضاء: تحدث معظم الضوضاء الناتجة عن آلات القطع بالليزر بسبب حركة الآلة بدلاً من مصادر الليزر. عند قطع المواد السميكة ، سينتج الغاز الإضافي درجة معينة من الضوضاء.

اختر قطع الألياف الضوئية بالليزر أو القطع بالليزر CO2؟

القطع بالليزر البصري والقطع بليزر ثاني أكسيد الكربون لهما مزايا وخصائص. هل يجب اختيار قطع ألياف الليزر الضوئية أو قطع ثاني أكسيد الكربون؟ هناك عدة عوامل تحتاج إلى النظر فيها بعناية. تحتاج إلى مراعاة العوامل الفنية مثل الطاقة والأطوال الموجية للضوء بالإضافة إلى معلمات العملية مثل سرعة القطع والدقة ومقارنة هذه العوامل المهمة.

الطول الموجي

يبلغ طول موجة ليزر ثاني أكسيد الكربون حوالي 10 ميكرومتر وله قيود معينة عند معالجة المواد عالية الانعكاس لأنه لا يمكنه امتصاص ضوء الطول الموجي للمواد عالية الانعكاس. يبلغ الطول الموجي لمولد ليزر الألياف الضوئية 1.04 ميكرومتر، وهو قادر على اختراق معظم المواد. ولذلك، فإن نطاق مواد القطع بليزر الألياف أوسع.

استهلاك الطاقة

مولد ليزر الألياف فعال للغاية. بالمقارنة مع مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون المقابل ، يتم تقليل استهلاك الطاقة لمولد ليزر الألياف بمقدار 30% ، مما يعني أنه يمكنه إكمال العمل بشكل أسرع بموارد أقل.

أعدادات النظام

مولد ليزر الألياف الضوئية بسيط للغاية ولا يتطلب أي أنظمة معقدة أو صيانة كثيرة. لكن كلاهما مجهز بأنظمة CNC المتقدمة ويتعامل مع الآلات من خلال الشاشات الذكية ، مما يجعل تشغيلها وتعلمها أسهل.

نطاق المواد

إذا كنت بحاجة إلى قطع المواد المعدنية، بما في ذلك الفولاذ الكربوني والحديد والتيتانيوم وما إلى ذلك، فإن القطع بليزر الألياف الضوئية هو خيارك المثالي لأنه يمكن أن يوفر سرعة قطع كبيرة وجودة قطع ممتازة (الحد الأدنى من بقايا قطع حافة القواعد).
إذا كنت تستخدم في الغالب لقطع المواد غير المعدنية، بما في ذلك البلاستيك والمنسوجات والزجاج وما إلى ذلك، فقد يكون مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون خيارًا أفضل، وهو مجهز بسرعة ثقب وسرعة قطع أسرع، ويمكنه أيضًا إنتاج نعومة سطحية ناعمة.

دقة

بشكل عام، يعتبر القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون أكثر سلاسة لجميع سماكات اللوحة، ويمكنها تحقيق حواف قطع أكثر سلاسة، ومع زيادة سمك اللوحة، سيصبح هذا الاختلاف أكثر وضوحًا.
بالنسبة للألواح الرقيقة ، من الأنسب اختيار آلة قطع ألياف الليزر. سرعة القطع أسرع والشق أصغر.

سرعة

يقوم مولد ليزر الألياف بقطع اللوحة الرقيقة بشكل أسرع بكثير من مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون لأن خصائص الطول الموجي وأشعة الليزر يمكن أن تركز على مساحة أوسع. على سبيل المثال، سرعة القطع لمولد ليزر الألياف عند قطع 1 مم من الفولاذ المقاوم للصدأ هي 3 أضعاف سرعة مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون.

يكلف

في القطع بالليزر ، تعتبر التكلفة اعتبارًا مهمًا. عادة ما تكون آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون أرخص من آلات القطع بليزر الألياف ، لكن آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون تحتاج غالبًا إلى صيانة مكونات الماكينة (عاكسات وعدسات وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب آلة القطع بليزر الألياف الضوئية صيانة أقل من آلة القطع بليزر CO2 ، مما يوفر الأموال على المدى الطويل.

لخص

على الرغم من أن كل مولد ليزر له مميزاته واستخداماته المختلفة، ما هي التقنية المناسبة لاحتياجاتك وعملياتك المختلفة؟ فكر فيما إذا كان النظام مناسبًا لتطبيقك قبل شراء الجهاز. ما هي سرعة إنتاج الأجزاء الخاصة بك وفائدة التكلفة؟ بناءً على هذه البيانات ذات الصلة، يتم تحديد نطاق التطبيق وتكاليف التشغيل والإنتاجية وتكاليف الملكية وبالطبع تكاليف الاستثمار. إن فهم مزايا وعيوب آلات القطع بليزر الألياف الضوئية المختلفة يمكن أن يساعدك على تطوير أعمالك.
إذا كنت تريد معرفة المزيد من حلول قطع المعادن المناسبة لك، يرجى الاتصال بنا في أي وقت. AccTek Laser على استعداد لمناقشة المتطلبات المحددة للآلات معك. سيستخدم فريقنا المحترف التكنولوجيا العلمية لمساعدتك في تلبية هذه المتطلبات وتحليلها لتحديد الأفضل آلة القطع بالليزر.

معدات الليزر

معلومات الاتصال

احصل على حلول الليزر