تولیدکنندگان دیگر در فرآیند برش لیزر فلزات روی معیار اینچ در دقیقه (IPM) تمرکز نمی‌کنند

تولید دقیق قطعات فلزی توسط برش لیزر به شدت از معیار سنتی اینچ بر دقیقه (IPM) در برش با لیزر پیشرفت کرده است. نوآوری‌های اخیر این امکان را فراهم آورده‌ است که ماشین‌های برش لیزر با سرعت‌های شگفت‌انگیزی ورقهای ضخیم را برش بزنند، که باعث شگفت انگیزی است.

در رویدادهای بین المللی، شرکت‌کنندگان حاضر در نمایشگاه از طریق پنجره‌های سبزرنگ ماشین‌های لیزر فیبر های پاور  به تماشای آنچه که در صفحه‌های تلویزیون مجاور مشاهده می‌کنند، می‌پردازند و اطمینان حاصل می‌کنند که واقعیت است. به طور جالب، در حالی که گفتگوها درباره سرعت می‌گردد، تمرکز اصلی همچنان بر کیفیت بسیار بالای لبه‌های برش است.

با این پیشرفت‌ها، پلیسه گیری همچنان چالش‌هایی را در عملیات‌های برش لیزری قطعات فلزی و خم کردن ایجاد می‌کند. تولیدکنندگان اغلب در اتوماسیون‌ها به منظور خم کردن اتوماتیک سرمایه‌گذاری می‌کنند، اما ضعف اصلی همچنان در مرتب‌سازی و تغذیه دستی تکه‌هایی است که نیاز به حذف پلیسه دارند. برخی کارگاه‌ها به اپراتورهای لیزر واگذار می‌کنند که بر اساس کیفیت لبه‌های برش به دست آمده و نیازهای خاص کار، تعیین کنند کدام تکه‌ها نیاز به حذف پلیسه دارند.

با این حال، با ظهور ماشین‌های حذف پلیسه با ماشین آلات اتوماتیک، گزینه‌های اتوماتیک به این مسئله پیچیده پاسخ داده می‌شود. در نهایت، راهکار بهتر این است که از ابتدا لبه‌های برش بدون پلیسه به دست آید، که نیاز به عملیات ثانویه مانند حذف پلیسه را به حداقل می‌رساند. این رویکرد نه تنها به بهبود بهره‌وری کمک می‌کند، بلکه اطمینان می‌دهد که کیفیت یکنواخت در قطعات فلزی تولید شده حفظ می‌شود.

اشعه لیزر، گاز کمکی ومتریال

پرتوهای لیزری فایبر امروزی الگوهای توزیع قدرت و نوسانی مختلفی ارائه می‌دهند تا به لبه‌های برش بهتری دست یابند. ترکیب‌های جدید گاز کمکی نیز به بهبود برش لیزر کمک می‌کنند. با این همه فناوری جدید، بهتر است دقیقاً بفهمیم چه چیزی باعث ایجاد لبه‌های برش بدون پلیسه می‌شود. پلیسه‌ها، یا درزهای نیمه برش خورده، زمانی رخ می‌دهند که فلز مذاب از شکاف قبل از اینکه بتواند تخلیه شود، جامد شود.

همه چیز به دانستن نحوه تعامل گاز کمکی، لیزر(از جمله فوکوس آن) و متریال بستگی دارد. اگر نقطه فوکوس در ضخامت متریال خیلی بالا باشد، پلیسه‌های نوک‌تیزی باقی می‌ماند؛ یعنی فلز ذوب می‌شود و سعی می‌کند تخلیه شود، اما قبل از اینکه گاز کمکی فرصت کند آن را به پایین بفرستد، نزدیک به پایین جامد می‌شود. اگر نقطه فوکوس خیلی پایین در داخل متریال باشد، سرعت برش کاهش می‌یابد و پلیسه‌های شبیه به مهره ایجاد می‌شود. وقتی فوکوس در پایین شکاف قرار می‌گیرد، مقدار زیادی از ماده ذوب می‌شود که گاز کمکی نمی‌تواند به موقع آن را تخلیه کند و پلیسه در پایین برش جامد می‌شود.

نقطه فوکوس تنها بخشی از ماجرا است؛ بخش دیگر گاز کمکی است. با ظهور تولید نیتروژن در کارگاه و قدرت‌های فوق‌العاده بالای لیزر، بیشتر کارگاه‌ها از گاز کمکی نیتروژن برای برش استفاده می‌کنند، به جای اینکه با اکسیدهایی که از برش با اکسیژن باقی می‌ماند، سر و کار داشته باشند. برخی اکنون از ترکیب گاز کمکی استفاده می‌کنند، مانند نیتروژن با کمی اکسیژن، در حالی که برخی دیگر از هوای بسیار خشک کارگاهی استفاده می‌کنند (باز هم نیتروژن با کمی اکسیژن). گازهای کمکی خاص نتایج خاصی به همراه دارند، اما ایده این است که دما را در داخل برش افزایش دهیم تا فلز مذاب فرصت تخلیه پیدا کند و لبه برش تمیزی ایجاد شود، یا حداقل لبه‌ای که نیازی به پلیسه‌گیری نداشته باشد. گزارش شده است که چنین ترکیباتی حتی در موادی که به پلیسه حساس هستند، مانند آلومینیوم، پلیسه‌های ناشی از فیبر را از بین می‌برد.

همه این‌ها با سرعت برش تعامل دارد. به عنوان مثال، یک ترکیب گاز ممکن است دما را تا یک نقطه افزایش دهد، اما کاهش سرعت برش نیز دما را افزایش می‌دهد - گاهی به شدت زیاد. اگر سرعت حرکت برش لیزر بیش از حد کاهش یابد، لیزر شروع به تبخیر فلز می‌کند که به نوبه خود دینامیک جریان گاز کمکی را مختل می‌کند و مجدداً به پلیسه منجر می‌شود. در این حالت، افزایش کمی سرعت برش، حرارت و تبخیر ناشی از آن را کاهش می‌دهد و به گاز کمکی اجازه می‌دهد که همان‌طور که باید از میان شکاف جریان یابد.

انتخاب نازل نیز نقش دارد، همانطور که یکنواختی جریان گاز در سراسر سیستم و البته نگهداری عمومی سیستم اهمیت دارد. در این روزهای قدرت بالای لیزر، تمیز کردن یکنواخت صفحات حتی مهم‌تر از همیشه شده است. یک لیزر فیبر پرقدرت می‌تواند فوق‌العاده سریع برش دهد تا زمانی که یک قطعه بریده شده به صفحات کثیف جوش بخورد - مشکلی که در یک محیط خودکار حتی پیچیده‌تر می‌شود.

دستگاه‌های پلیسه‌گیری قطعات مسطح هرگز از بین نمی‌روند. برخی قطعات نیاز به داشتن یک سطح دانه‌ای خاص دارند. برخی قطعات به تب‌های میکرو نیاز دارند تا پایداری برش را تضمین کنند، به ویژه در کاربردهای برش "ورق در حال حرکت" مانند پانچ و ماشین‌های ترکیبی پانچ/لیزر. برخی کاربردها نیاز به لبه‌های گرد دارند که یک لیزر نمی‌تواند آن‌ها را تولید کند. و برخی از هندسه‌های قطعات برای هر لیزری چالش‌برانگیز است که با دقت برش دهد.

در مورد بازده
صرف نظر از این، هر چه برش لیزری قابل پیش‌بینی‌تر باشد، بهتر است. برش فوق‌العاده سریع عالی است، اما اینچ در دقیقه فقط بخشی از معادله کارایی برش لیزر است. برش لیزر بدون پلیسه یک بخش دیگر است. همچنین برش لیزر با کیفیت بر روی متریالی که پس از برش خم نمی‌شود ، مهم است. این کار از نیاز به تمیز و صاف کردن قطعه، که یک فرآیند ثانویه دیگر است، جلوگیری می‌کند.


برش لیزر در بخش ساخت قطعات فلزی همواره شامل معاوضه‌ها است. گاهی پلیسه‌گیری و تمیز کردن قطعه اجتناب‌ناپذیر است. با این حال، عملیات بیشتری به نگاه جامع‌تری به برش لیزر روی می‌آورند. آن‌ها نگران این نیستند که چند اینچ در دقیقه برش می‌دهند، بلکه نگران این هستند که چند قطعه می‌توانند به طور تمیز برش دهند، انبار کنند و به مرحله خم کردن یا هر فرآیند پایین‌دستی دیگر انتقال دهند. به این معنا، برش واقعاً "کامل" نمی‌شود تا زمانی که فرآیند اصلی بعدی - خواه خم کردن، جوشکاری، پوشش‌دهی یا هر چیز دیگری - بتواند این قطعات بریده شده را بگیرد و با آن‌ها کار کند.