برش لیزری
برش لیزری فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده می‌شود و از این فناوری برای صنعت استفاده می‌شود. برش لیزری توسط استعمال اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند انجام می‌شود. قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود و توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود. و سر انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی ایجاد می‌شود.لیزر صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … کاربرد دارد.
مزایای برش لیزری
سهولت در به‌کارگیری، کیفیت و تمیزی(عدم وجود لبه های اضافی در قسمت های برش خورده) محصول نهایی از مزایای استفاده از برش لیزری به جای برش های مکانیکی و سنتی است.
دستگاه برش پلاسما
احتمال تاب برداشتن ماده در برش لیزر بسیار کم است چون، ناحیه‌ی موثر حرارتی در این فرآیند بسیار کوچک می‌باشد.
برش لیزری به علت دقت بالا‌تر و مصرف انرژی کمتر در هنگام برش، مزیت بیشتری نسبت به برش پلاسما دارد. با این وجود اغلب دستگاه های برش لیزری نمی‌توانند ضخامتی بیشتر از ضخامت برش دستگاه های پلاسما را برش دهند.
انواع لیزر های مورد استفاده
لیزر‌ها انواع مختلفی دارند. مانند لیزرگازی، لیزر شیمیایی، لیزر رادیواکتیو، لیزر جامد، لیزر فیبری و … ، اما در صنعت از دو نوع لیزر های گازی و جامد استفاده می‌شود.
لیزر های پرکاربرد استفاده شده در دستگاه‌های برش لیزر صنعتی عبارتند از:
۱) لیزر CO2 که برای برش،حکاکی و تضعیف ماده مناسب است.
۲)لیزر های نئودیمیم(Nd) و لیزر‌های نئودیمیم-ایتریم-آلومینیوم-گارنت(Nd-YAG) می‌باشند.این دو لیزر سبک و روشی یکسان دارند و تفاوت آنها در کاربردشان می‌باشد. لیزر Nd برای تضعیف ماده و در مواقعی که قدرت زیاد و تکرار پذیری بالا مد‌نظر است به کار می‌رود. لیزر Nd-YAG برای تضعیف ماده و حکاکی روی قطعه و در مواقعی که قدرت بسیار زیاد مورد نیاز است، استفاده می‌شود.
هرسه نوع لیزر یاد شده را می‌توان برای جوشکاری نیز استفاده کرد.
انواع روش‌های برش فلزات توسط لیزر
روش های مختلفی در برش با استفاده از لیزر وجود دارد. برخی از این روش‌ها عبارتند از:
- برش تبخیری (تبخیرماده): در این روش حرارت پرتو متمرکز شده،دمای نقطه اثر رابه دمای نقطه‌ی جوش می‌رساند و موجب تبخیر ماده و ایجاد حفره می‌شود. این روش برای برش موادی مانند:چوب، کربن و پلاستیک‌های ترموست استفاده می شود.
- برش ذوبی (ذوب ماده): به همراه دمیدن گاز پرفشار: ابتدا پرتو‌ی لیزر، ماده مورد نظر را در نقطه‌ی کاری به دمای نقطه ذوب می‌رساند. بلافاصله با استفاده از جریان پرفشار یک گاز(معمولا هوا) به نقطه‌ی مورد نظر ضربه ای وارد شده و باعث ریزش مواد ذوب شده از روی جسم مورد نظر می‌شود. در این روش نیازی به بالا بردن دما به اندازه ای بیشتر از نقطه‌ی ذوب ماده نیست در نتیجه دستگاه قدرت مصرفی کمتری دارد. از این روش برای برش فلزات استفاده می کنند.
- برش با ایجاد شکاف به وسیله تنش‌های حرارتی(ایجاد شکاف):مواد ترد به شکستگی حرارتی حساس می‌باشند. از این ویژگی مواد ترد در روش یاد شده استفاده می‌شود.اشعه‌ی لیزر روی سطح ماده متمرکز شده و باعث ایجاد حرارت موضعی و انبساط حرارتی می‌شود. این عمل باعث ایجاد شکاف در ماده شده و با حرکت دادن پرتو می‌توان آن را هدایت کرد تا برش مد نظر اتفاق بیفتد.این روش برای برش لیزری شیشه ها و مواد شیشه مانند استفاده می‌شود.
