آیا میتوان با دستگاه حکاکی لیزری ، برش فلزات را انجام داد؟

آیا میتوان با دستگاه برش لیزری ، حکاکی لیزری هم انجام داد؟

حکاکی لیزری

حکاکی به معنای ایجاد نقوش و برجستگی بر روی انواع سطوح، براساس طرحی از پیش تعیین ‏شده است. حکاکی در گذشته با ابزار های ساده و دستی مثل مته، مغار و غیره صورت می گرفت ‏و امروزه در حوزه صنعت در دستگاههای اتوماتیک و لیزری انجام می شود.‏

حکاکی در لغت به معنای ایجاد نقش و طرح بر روی سطوح مختلف به منظور نشان دادن یک موضوع خاص تعیین شده است.در گذشته های این فرآیند توسط ابزار های دستی مانند میخ و چکش و مته و غیره انجام میگرفت.اما با پیشرفت تکنولوژی ، روز به روز انجام این فرآیند ساده تر و پیشرفته تر شد.

حکاکی لیزری که جزو جدید ترین روش های حکاکی حال حاضر می باشد ، انقلابی در صنعت و تبلیغات ایجاد کرد و جایگزین روش های منسوخ شده، شد.

فرآیند حکاکی لیزری به این گونه است که با استفاده از یک پرتو نوری ، طرح و نقوش با کاهش ضخامت و یا برجسته کردن سطح ماده مورد نظر ، شکل میگیرند.ماده مورد نظر برای حکاکی میتواند انواع جنس های مختلف از نظیر پلکسی ، چوب ، پارچه ، شیشه و فلز برای ساخت انواع تندیس ، لوح تقدیر ، کارت های تبلیغاتی ، ماکت ، هدایا و … استفاده نمود.

پرتو لیزر با حرارت بسیاز بالا ، ماده زیر کار را تبخیر نموده و با ایجاد نقوش مختلف ، طرح نهایی را به تصویر میکشد.

از جمله مزایای حکاکی لیزری میتوان به دقت و ظراف ، قابلیت ایجاد انواع نقوش و طرح های مختلف ، سرعت و کیفیت و صرفه جویی در متریال اشاره کرد.

برش لیزری

دستگاه های برش لیزر فایبر نوری برای برش فلز با سرعت بالا و با دقت بسیار بالا طراحی شده اند. این فناوری بیش از ۲۰ سال است که  در بازار حضور دارد. این ماشین ها نیز مانند دستگاه های حکاکی از یک سورس لیزر فایبر استفاده می کنند.

چهار تفاوت اصلی بین این دو نوع دستگاه وجود دارد ، ۱) قدرت سورس لیزر ۲) هد و لنز دستگاه ۳) فاصله کانونی پرتوی لیزر و ۴) ابعاد کارگیر

انواع دستگاه برش لیزری

دستگاه برش لیزر فایبر

این دستگاه ها به منبع  انرژی زیادی نیاز دارند و همچنین برای عملکرد مناسب به یک سیلندر اکسیژن نیاز دارند. این دستگاه ها می توانند فلزات را از ۰.۵ میلی متر تا ۲۰ میلی متر برش دهند. اندازه های کاری این ماشین ها از۱.۵ در ۳ متر تا ۲ در ۶ متر است

دستگاه برش لیزر فایبر shufflle با ابعاد ۳*۱.۵

دستگاه برش لیزر CO2

 فناوری لیزر CO2 CNC هم می تواند فلزات را برش دهد. با این حال ، حداکثر قدرت برش  لیزر CO2 CNC  در این فلزات ۲ میلی متر است. این دستگاه فقط می تواند فولاد ضد زنگ ، فولاد کربن ، چوب و اکریلیک را برش دهد. سایر مواد دارای کیفیت تمیز و شفافی نیستند.

تفاوت بزرگ بین این دو فناوری این است که عمر دستگاه های برش لیزر فایبر بسیار بیشتر است ، در حالی که یک تیوب CO2 برای برش فلزات فقط ۲۰۰۰۰ ساعت دوام کار دارد ، دوام سورس یک دستگاه فیبر نوری ۱۰۰۰۰۰ ساعت خواهد بود. علاوه بر این ، برش فیبر نوری بسیار تمیزتر ، عمیق تر و سریعتر است.

همچنین دستگاه برش لیزر فایبر توانایی برش انواع فلزات زیر را دارد.

Stainless steel

Carbon steel

Aluminum

Copper

Bronze

Brass

مقالات مرتبط :

انواع دستگاه های سی ان سی برش فلزات

دستگاه برش CNC پلاسما مدل Shuffle

فرآیند دستگاه CNC برش لیزری فلزات

دستگاه حکاکی لیزری

دستگاه حکاکی لیزر فیبر نوری از منبع تغذیه مشابه دستگاه برش لیزر فایبر و از همان فناوری استفاده می کند ، اما دستگاه حکاکی  از توان انرژی کمتری استفاده می کند. در حالی که دستگاه برش فیبر از حداقل توان ۳۰۰ وات استفاده می کند ، حداکثر توان مارک فیبر ۱۲۰ تا ۱۵۰ وات است.

دستگاه حکاکی لیزری

منبع تغذیه دستگاههای برش لیزر فیبر از ۳۰۰ وات تا ۸۰۰۰ وات است.

منبع تغذیه ماشین های حکاکی لیزری فیبر ۵ وات ، ۱۰ وات ، ۲۰ وات ، ۳۰ وات ، ۵۰ وات ، ۱۰۰ و ۱۲۰ وات است که این تنظیمات قدرت برای برش فلزات با سرعت بالا به اندازه دستگاه های برش فیبر کافی نیست.

کلام آخر

نوشته دستگاه حکاکی لیزری در مقابل دستگاه برش لیزر فایبر اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

دستگاه سی ان سی برش لیزر

دیاگرام فرایند برش لیزر

در شکل بالا مشاهده میکنید که سورس ماشین لیزر با تامین انرژی خود از یک  منبع نیرو ،  پرتو نور را تولید میکند.پرتو به سطحی بازتاب کننده ( آیینه) تابیده می شود.پرتو نوری بازتاب شده در نازل دستگاه لیزر فایبر در یک نقطه به نام لنز متمرکز شده و بر روی قطعه تابیده می شود و برش را انجام می دهد.

 

مسیر پرتو نوری

آناتومی دستگاه سی ان سی برش لیزر فایبر

هد دستگاه سی ان سی برش لیزر فایبر

هد های برش جزو اصلی ترین قطعات دستگاه محسوب می شود که بر روی کیفیت و دقت محصول تاثیر مستقیم میگذارد

.

آناتومی هد (Head ) دستگاه سی ان سی برش لیزر فایبر

هد های دستگاه های لیزر معمولا متشکل شده از لنز ، آینه و نازل. باریکه اشعه ی لیزر پس از دریافت انرژی از سورس با عبور از لنز لیزر،  در نهایت از نازل این قطعه خارج می شود و بر روی متریال قرار می گیرد.

یکی از نکات پر اهمیت که در این قطعه باید مورد توجه قرار گیرد این است که باریکه پرتو لیزر باید دقیقا از وسط نازل هد خارج شود تا ریزترین و دقیق ترین اثرگذاری را بر روی متریال در حال برش داشته باشیم.

فاصله ی هد از قطعه در هنگام برش باید با توجه به جنس متریال قطعه ، ضخامت متریال و نقشه ی برش تنظیم و کنترل شود.

در محل خروجی اشعه ی لیزر ، نازل فرار دارد که که پرتو پس از عبور از لنز از این قطعه خارج شده و بر روی قطعه ی مورد نظر اعمال می شود و کیفیت و دقت برش متاثر از این قطعه می باشد.

سی ان سی سازان بصورت مستقیم از کمپانی اصلی این هد های برش را  تهیه کرده و در اختیار شما عزیزان قرار میدهد

 

هد دستگاه برش لیزر فایبر

✨تامین کامل قطعات دستگاه های برش و سی ان سی

✨قطعات کاملا ارجینال و ساخت کمپانی اصلی

✨ارائه کامل خدمات و پشتیبانی

✨ آماده ثبت سفارش هر نوع قطعات درخواستی و سفارشی

نازل دستگاه برش لیزر فایبر

جزییات ماشین برش لیزر

جزییات فرآیند ماشین برش لیزر فایبر

۱ : لنز

۲  : مجرای لیزر

۳  : جریان گاز

۴ : خطوط برش

۵ : مواد مذاب

۶  :سطوح برش

۷  : نازل

۸ : مسیر برش

A : ارتفاع خالی

B : ارتفاع پانچ

C : ارتفاع برشکاری

T : ضخمت ورق

انتخاب موقعیت فوکوس (Focus)

در فرآیند برش لیزر ، موقعیت فوکوس لیزر تأثیر زیادی در کیفیت سطح برش می گذارد .

فلزات مختلف در مورد فوکوس ،  نیازهای متفاوتی دارند.

به عنوان مثال ، هنگام برش فولاد کربن ، تمرکز روی سطح بالای صفحه فلز است.

هنگام برش فولاد ضد زنگ ، فوکوس لنز روی حدود ۱/۲ ضخامت صفحه است.

هنگام برش آلیاژ آلومینیوم ، موقعیت فوکوس نزدیک به سطح پایین صفحه است.

هنگام برش نمونه فولاد ضد زنگ ۲ میلی متر  ، موقعیت فوکوس در حدود ۰.۸ ~ ۱.۲ میلی متر زیر سطح صفحه است.

فوکوس (Focus) دستگاه سی ان سی برش لیزر فایبر

در طی فرآیند برش ، به دلیل سطحوح ناهموار فلزات ، موقعیت فوکوس لیزر تغییر خواهد کرد ، بنابراین بر کیفیت برش تأثیر می گذارد.

به منظور غلبه بر این پدیده ، سنسور خازنی با حساسیت بالا را بر روی هد دستگاه برش قرار میگیرد تا در زمان عملیات برش بازخورد اطلاعات فاصله بین نازل و پنل به سیستم CNC را متوجه شوید.

قدرت، توان و سرعت برش لیزری

قدرت لیزر تأثیر زیادی در ضخامت برش ، سرعت برش ، عرض برش و کیفیت برش دارد.به طور کلی هرچه قدرت لیزر بزرگتر باشد ، صفحه برش ضخیم تر و سرعت برش سریع تر است.برای هر ضخامت خاص صفحه و سرعت برش ، دامنه ی خاصی از توان لیزر وجود دارد.زبری سطح برش کمترین تاثیر را در این محدوده دارد.در هنگام انحراف از محدوده بهینه توان ، زبری سطح قطعه کار افزایش می یابد.راندمان پردازش کاهش و هزینه افزایش می یابد.

رابطه ی سرعت و قدرت

افزایش یا کاهش بیشتر قدرت منجر به نقص سوختگی یا سرباره می شود.هنگامی که قدرت لیزر و فشار گاز کمکی مشخص باشد ، سرعت برش و عرض شکاف رابطه معکوس غیرخطی را حفظ می کند.

با افزایش سرعت برش ، عرض شکاف کاهش می یابد.

با کاهش سرعت برش ، عرض شکاف افزایش می یابد.

سرعت برش رابطه پارابولیک با زبری سطح بخش برش را نشان می دهد : با افزایش سرعت برش از صفر ، ناهمواری سطح آن به تدریج کاهش می یابد و سرعت برش همچنان افزایش می یابد.با رسیدن به سرعت مطلوب برش ، زبری سطح قسمت برش حداقل است.با افزایش سرعت برش ، زبری سطح بخش کاهش می یابد.

سرعت برش دستگاه سی ان سی برش لیزر فایبر با توان های مختلف

 

وقتی سرعت برش به مقدار مشخصی افزایش یابد ، دستگاه دیگر قابلیت برش را از دست می دهد.

علاوه بر این ، سیستم CNC  به طور خودکار قدرت برش را با توجه به سرعت برش تنظیم میکند.

به عنوان مثال ، سرعت برش معمولاً هنگام برش دایره کوچک و زاویه های تیز کمتر است. در این زمان ، سیستم CNC می تواند قدرت برش را با توجه به سرعت واقعی برش کاهش دهد ، و می تواند دقت بسیار عالی برش و کیفیت مقطع را بدست آورد.

برای آشنایی بیشتر با نقوص احتمالی در برش فلزات با دستگاه سی ان سی لیزر و راه حل های برطرف کردن آن ، می توانید این مقاله را مطالعه کنید.همچنین برای آشنایی با انواع روش ها و دستگاه های برش سی ان سی این مقاله را بررسی کنید.

ویدیو کلیپ های مرتبط با دستگاه های سی ان سی زا میتوانید در قسمت ویدیو های سایت یا کانال آپارات سی ان سی سازان دنبال کنید.

نوشته بررسی تخصصی دستگاه سی ان سی برش لیزر (آناتومی) اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

با توجه به طول موج های متفاوتی که لیزر های فایبر می توانند تولید کنند، به طور گسترده در محیط های صنعتی برای انجام برش، علامت گذاری، جوشکاری، تمیز کردن، بافت، حفاری و موارد دیگر استفاده می شود. آنها همچنین در زمینه های دیگر مانند مخابرات و پزشکی و … استفاده می شوند.

همه چیز درباره لیزر فایبر

تاریخچه اختراع لیزر فایبر

چرا اینقدر طول کشید؟

دلیل اصلی این است که فناوری لیزر فایبر هنوز در مراحل اولیه بود. برای مثال، لیزرهای فایبر تنها می‌توانند چند ده میلی‌وات ساطع کنند، در حالی که اکثر دستگاه ها به حداقل ۲۰ وات انرژی نیاز دارند. همچنین هیچ وسیله ای برای ساطع کردن نور با کیفیت بالا وجود نداشت، زیرا دیودهای لیزری به خوبی امروز عمل نمی کردند.

در ادامه برخی از لحظات کلیدی در تاریخ فناوری لیزر فایبر را که به سال ۱۹۱۷ بازمی‌گردد، زمانی که آلبرت انیشتین پایه‌های آن را تأسیس کرد، بررسی خواهیم کرد.

• ۱۹۱۷ – انتشارات تحریک شده کشف شد (آلبرت انیشتین).
• ۱۹۵۷ – چارچوب نظری لیزر ایجاد شد (گوردون گولد).
• ۱۹۶۰ – اولین لیزر – یک ruby laser – ساخته شد (تد میمن).
• ۱۹۶۰ – پرتوهای لیزر موج پیوسته برای اولین بار تولید شد
• ۱۹۶۰ – اصطلاح “فیبر نوری” (Narinder Kapany) ابداع شد.
• ۱۹۶۱ – حالت های نوری در الیاف شیشه اختراع شد (الیاس اسنیتزر).
• ۱۹۶۲ – Q-switching، تکنیکی برای تولید پرتوهای لیزری پالسی، نشان داده شد (رابرت دبلیو. هلوارث و آر.جی. مک کلانگ).
• ۱۹۶۳ – اولین لیزر فایبر بهره برداری شد (الیاس اسنیتزر).
• ۱۹۶۴ – روشی برای حذف ناخالصی ها از الیاف شیشه و در نتیجه محدود کردن اتلاف نور کشف شد (چارلز کائو و جورج هاکام).
• ۱۹۸۸ – اولین لیزر فایبر دو لایه بهره برداری شد (الیاس اسنیتزر).
• ۱۹۹۰ – سد وات با لیزر فایبر ۴ واتی دوپ شده با اربیوم شکسته شد.
• ۲۰۰۴ – لیزر و تقویت کننده فیبر سیلیکا تک حالته اختراع شد (دیوید ان. پین)

امروزه، پیشرفت‌های مهمی در فناوری لیزر فایبر در حال انجام است و آن را کارآمدتر، قدرتمندتر و کاربردی تر می‌سازد. برخی از جدید ترین کاربرد ها شامل برش لیزر فایبر فلزات، حکاکی لیزری و جوشکاری لیزری است که می تواند جایگزین فرآیند های سنتی و قدیمی شود و به توسعه و پیشرفت صنعت کمک شایانی کند.

دستگاه جوش لیزر فایبر دستی

انواع مختلف لیزرهای فایبر

به طور کلی، لیزرهای فایبر را می توان با استفاده از معیارهای زیر دسته بندی کرد:

• سورس لیزر فایبر: لیزرهای فیبر با توجه به موادی که منبع لیزر با آن مخلوط شده است متفاوت است. برخی از نمونه ها عبارتند از: لیزرهای فیبر دوپ شده با ایتربیوم، لیزرهای فیبر دوپ شده با تولیوم و لیزرهای فیبر دوپ شده با اربیوم. همه این نوع لیزرها برای کاربردهای مختلفی استفاده می شوند زیرا طول موج های متفاوتی تولید می کنند
• نحوه عملکرد: انواع مختلف لیزر، پرتوهای لیزر را به طور متفاوتی منتشر می کنند. پرتوهای لیزر را می‌توان با یک نرخ تکرار تعیین‌شده برای رسیدن به توان‌های پیک بالا (لیزرهای فایبر پالسی) پالس کرد، همانند عملکرد لیزرهای «سوئیچ q»، «سوئیچ افزایش» و «حالت قفل‌شده»، یا می توانند پیوسته باشند، به این معنی که به طور مداوم یک مقدار انرژی ثابت را ارسال می کنند (لیزرهای فیبر موج پیوسته)

• توان لیزر: توان لیزر بر حسب وات بیان می شود و نشان دهنده توان متوسط پرتو لیزر است. به عنوان مثال، شما می توانید یک لیزر فایبر ۲۰ وات، یک لیزر فایبر ۵۰ وات و غیره داشته باشید. لیزرهای پرقدرت سریعتر از لیزرهای کم توان هستند و انرژی بیشتری تولید می کنند.

• حالت: حالت به اندازه هسته (محل عبور نور) در فیبر نوری اشاره دارد. دو نوع حالت وجود دارد: لیزرهای فایبر تک حالته و لیزرهای فایبر چند حالته. قطر هسته برای لیزرهای تک حالته کوچکتر است، معمولاً بین ۸ تا ۹ میکرومتر، در حالی که برای لیزرهای چند حالته، معمولاً بین ۵۰ تا ۱۰۰ میکرومتر است. به عنوان یک قاعده کلی، لیزرهای تک حالته نور لیزر را کارآمدتر منتقل می کنند و کیفیت پرتو بهتری دارند.

لیزرهای فایبر را می توان به روش های بسیار دیگری دسته بندی کرد، اما دسته بندی هایی که در اینجا ذکر شده رایج ترین آنها هستند

تفاوت بین لیزرهای فایبر و لیزر CO2 چیست؟

تفاوت اصلی بین لیزرهای فیبر و CO2 در منبع ایجاد پرتو لیزر است. در لیزرهای فایبر، منبع لیزر شیشه سیلیسی است که با یک عنصر خاکی کمیاب مخلوط شده است. در لیزرهای CO2، منبع لیزر مخلوطی از گازها است که  دی اکسید کربن نیز عضوی از آن ها است.

لیزرهای فایبر با توجه به وضعیت منبع آنها، لیزرهای حالت جامد و لیزرهای CO2 به عنوان لیزرهای حالت گاز در نظر گرفته می شوند.

این سورس های لیزری طول موج های مختلفی نیز تولید می کنند. برای مثال، لیزرهای فایبر، طول موج‌های کوتاه‌تری تولید می‌کنند که برخی از نمونه‌ها بین ۷۸۰ nm تا ۲۲۰۰ nm هستند. از سوی دیگر، لیزرهای CO2، طول موج‌های بلندتری تولید می‌کنند که معمولاً بین ۹۶۰۰ نانومتر تا ۱۰۶۰۰ نانومتر است.آنها به دلیل طول موج های متفاوتی که دارند برای کاربردهای مختلفی استفاده می شوند. برای مثال، لیزرهای فایبر ۱۰۶۴ نانومتری معمولاً برای کاربردهای پردازش فلز ترجیح داده می‌شوند.

دستگاه لیزر فایبر چیست؟

هنگامی که یک سیستم لیزر فایبر به منظور ایجاد یک راه حل آماده برای استفاده، مهندسی می شود، این مجموعه را دستگاه لیزر فایبر می نامند.در واقع سازنده دستگاه ابزاری است که عملیات را انجام می دهد، و دستگاه لیزر چارچوبی است که ابزار در آن یکپارچه شده است.دستگاه های لیزر می توانند اطمینان حاصل کنند که:

• کارگران با ارائه سیستم ایمنی لیزر و سیستم استخراج دود ۱۰۰٪ ایمن هستند
• اجزای مکانیکی برای خودکار کردن عملیات یا تسهیل کار اپراتور گنجانده شده است
• فرآیند لیزر برای یک عملیات خاص تنظیم شده است

به عنوان مثال در دستگاه CNC برش لیزر فایبر ۳۰۱۵، علاوه بر سیستم های ایمنی و حفاظت، مانیتور های کنترل عملیات طراحی شده که عملیات برش لیزری فلزات را در اسرع وقت با بالاترین کیفیت ممکن به انجام برسانند.

چنانچه این دستگاه برای شما جذاب به نظر آمد میتوانید سایر دستگاه های مبتنی بر دانش لیزر فایبر ساخت شرکت CNC سازان را از طریق لینک های زیر بررسی کنید

دستگاه عرضی برش لیزر فایبر فلزات مدل Delta (طرح آلمانی)

دستگاه برش پلاسما-هواگاز CNC مدل Heavy duty

دستگاه CNC برش فلزات لیزر فایبر AVID

دستگاه CNC برش فلزات لیزر فایبر Shuffle 6020

دستگاه حکاکی پرتابل لیزر فایبر فلزات

دستگاه جوشکاری لیزر فایبر دستی

طول عمر لیزر فایبر چقدر است؟

اکثر منابع آنلاین ادعا می کنند که لیزرهای فیبر صد هزار ساعت دوام دارند در حالی که لیزرهایCO2 سی هزار ساعت دوام می آورند. البته این مقادیر کاملا درست نیست. این اعداد به مقداری به نام «میانگین زمان بین خرابی ها» (MTBF) اشاره دارند که برای همه لیزرهای فایبر یکسان نیست. در واقعیت، شما اعداد مختلفی را برای انواع لیزرهای فیبر خواهید دید. MTBF قابلیت اطمینان یک لیزر را با نشان دادن چند ساعت کارکرد لیزر قبل از وقوع خرابی اندازه گیری می کند. با آزمایش چندین واحد لیزر و سپس تقسیم تعداد کل ساعات عملیاتی بر تعداد کل خرابی ها به دست می آید. اگرچه این مقدار دقیقاً به شما نمی گوید که یک لیزر فایبر چقدر می تواند دوام بیاورد، هنوز هم ایده خوبی از قابلیت اطمینان لیزر ارائه می دهد. اگر واقعاً می خواهید طول عمر دقیق یک سورس لیزر فایبر را بدانید، ناامید خواهید شد زیرا پاسخ واقعی وجود ندارد. در حقیقت، لیزرهای فایبر در طول عمر خود به عوامل مختلفی بستگی دارند که ممکن است از کار بیفتند.

در هر یک از مراحل زیر این امکان وجود دارد که سورس های لیزر فایبر منجر به خرابی شوند.

• عمر اولیه: اگر لیزر فایبر دارای خطاهای ساخت باشد، احتمالاً در مراحل اولیه با شکست مواجه خواهد شد. باید اطمینان حاصل کنید که ضمانت خرید دارید که خطاهای ساخت را پوشش  دهد تا لیزر را بدون هیچ هزینه ای تعویض کنید.
• عمر عادی: زمانی که اولین دوره حیاتی اولیه عمر لیزر فایبر را پشت سر گذاشتید، مقدار MTBF ایده خوبی از احتمال شکست لیزرتان به شما ارائه می دهد. MTBF بالا تضمین خوبی است که همه چیز به خوبی پیش خواهد رفت، اما تضمین دقیقی نیست. شما می توانید برای خرابی در طول عمر عادی به روش های مختلف آماده شوید: به عنوان مثال میتوانید یک لیزر یدکی جایگزین  و دسترس داشته باشید،یا یک لیزر اجاره کنید در حالی که لیزر شما در حال تعمیر است یا یک ضمانت خرید طولانی مدت داشته باشید.
• پایان عمر: زمانی که لیزرهای فایبر به پایان عمر خود نزدیک می شوند، احتمال خرابی به شدت افزایش می یابد. حتی در این صورت، یک لیزر صنعتی با کیفیت بالا اغلب می تواند از MTBF خود عبور کند.

لیزر فایبر چگونه کار می کند و چه اجزایی دارد؟

لیزرهای فایبر از نوری که توسط دیودهای لیزر ساطع میشوند، استفاده می کنند. این دیودها پرتو های نور منتشر شده را به کابل فیبر نوری ارسال میکنند. سپس از اجزای نوری واقع در کابل برای تولید یک طول موج خاص و تقویت آن استفاده می شود. در نهایت پرتو لیزر حاصل شکل گرفته و آزاد می شود. در اینجا نحوه استفاده از هر جزء برای انجام این عملیات آمده است

مرحله ۱. تولید پرتو های نوری توسط دیودهای لیزری

دیودهای لیزر الکتریسیته را به فوتون یا نور تبدیل می کنند تا به کابل فیبر نوری پمپ شوند. به همین دلیل، آنها به عنوان “منبع پمپ” نیز شناخته می شوند. برای تولید نور، دیودها از دو نیمه هادی با شارژ متفاوت استفاده می کنند: اولین بار مثبت است، به این معنی که به یک الکترون اضافی نیاز دارد. دومی بار منفی دارد، یعنی یک الکترون اضافی یا یک الکترون آزاد دارد. وقتی بارهای مثبت و منفی به هم می رسند، سعی می کنند با هم ترکیب شوند. اما برای انجام این کار، الکترون آزاد باید به صورت فوتون آزاد شود. با عبور جریان از نیمه هادی ها، مقدار فوتون ها به سرعت افزایش می یابد. نور حاصل به کابل فیبر نوری پمپ می شود و برای تولید پرتو لیزر استفاده می شود

مرحله ۲. پرتو های پمپ شده در کابل فیبر نوری هدایت می شود

در طبیعت، نور به همه جهات می رود. برای متمرکز کردن نور در یک جهت و به دست آوردن پرتو لیزر، کابل های فیبر نوری از دو جزء اصلی استفاده می کنند: هسته فیبر و روکش. هسته جایی است که نور حرکت می کند. از شیشه سیلیکا ساخته شده است و تنها بخشی از کابل است که شامل عنصر خاکی کمیاب است. روکش ماده ای است که هسته را احاطه کرده است. هنگامی که نور به روکش فلزی برخورد می کند، به داخل هسته باز می گردد. این به این دلیل رخ می دهد که روکش فلزی بازتاب داخلی کامل را فراهم می کند. انعکاس کلی داخلی به این دلیل رخ می دهد که روکش فلزی دارای ضریب شکست کمتری نسبت به هسته است. شما می توانید اثرات مشابهی را در طبیعت مشاهده کنید. به عنوان مثال، اگر به اجسام غوطه ور نگاه کنید، آنها تغییر شکل داده اند. این به این دلیل است که وقتی نور از هوا به آب می رود، با ضریب شکست متفاوتی برخورد می کند و تغییر جهت می دهد. همین امر در هنگام عبور نور از هسته به روکش نیز صدق می کند، با این تفاوت که تغییر جهت باعث ایجاد انعکاس می شود. بدون روکش، نور در همه جهات می رود و از هسته خارج می شود. اما به لطف ضریب شکست روکش، نور در هسته باقی می ماند و به مسیر خود ادامه می دهد.

مرحله ۳. نور در حفره لیزر تقویت می شود

همانطور که نور پمپ از طریق کابل فیبر نوری عبور می کند، در نهایت وارد حفره لیزر می شود – ناحیه کوچکی از کابل که در آن فقط نور با طول موج مشخص تولید می شود. مهندسان فیزیک می گویند که فیبر در این منطقه “دوپ” شده است، زیرا با عنصر کمیاب خاکی مخلوط شده است. همانطور که ذرات فیبر دوپ شده با نور برهمکنش می‌کنند، الکترون‌های آنها به سطح انرژی بالاتری می‌رسند. هنگامی که آنها به حالت اولیه خود باز می گردند، انرژی را به شکل فوتون یا نور آزاد می کنند. مهندسان فیزیک از این پدیده ها به عنوان “تحریک الکترون” و “آرامش الکترون” یاد می کنند.

مرحله ۴. نور لیزر با طول موج مشخص تولید می شود

طول موج تولید شده توسط فیبر دوپ شده با توجه به عنصر دوپینگ حفره لیزر متفاوت است. این بسیار مهم است، زیرا از طول موج های مختلف برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. عنصر دوپینگ می تواند اربیوم، ایتربیوم، نئودیمیم، تولیوم و غیره باشد. برای مثال، لیزرهای فیبر دوپ شده با ایتربیوم، طول موج ۱۰۶۴ نانومتر تولید می‌کنند و برای کاربردهایی مانند حکاکی لیزری استفاده می‌شوند. عناصر دوپینگ مختلف طول موج های متفاوتی تولید می کنند زیرا ذرات خاص فوتون های خاصی را آزاد می کنند. به این ترتیب، فوتون های تولید شده در حفره لیزر همگی دارای طول موج یکسان هستند. این بیانگر این است که چرا هر نوع لیزر فایبری یک طول موج خاص و فقط آن طول موج را تولید می کند.

مرحله ۵. پرتو لیزر شکل گرفته و آزاد می شود

فوتون‌هایی که از حفره تشدید خارج می‌شوند، یک پرتو لیزری را تشکیل می‌دهند که به دلیل ویژگی‌های هدایت نور فایبر، به‌خوبی (یا مستقیم) هماهنگ شده است. در واقع، برای اکثر کاربردهای لیزری بیش از حد همسان است. برای شکل دهی مطلوب به پرتو لیزر می توان از اجزای مختلفی مانند لنزها و گسترش دهنده های پرتو استفاده کرد. به عنوان مثال، لیزرهای فایبر ما به یک لنز با فاصله کانونی ۲۵۴ میلی‌متر برای کاربردهای لیزری مجهز شده‌اند که در مواد (به عنوان مثال، حکاکی لیزری) حفاری می‌کنند. این به این دلیل است که فاصله کانونی کوتاه آنها به ما امکان می دهد انرژی بیشتری را روی یک ناحیه متمرکز کنیم تا شکل تهاجمی تری از فرسایش لیزری داشته باشیم. انواع دیگر لنزها مزایای مختلفی دارند، به همین دلیل است که کارشناسان هنگام بهینه سازی لیزر برای یک کاربرد خاص، آنها را با دقت انتخاب می کنند.

پارامترهای لیزر چیست؟

همه لیزرها و کاربردهای لیزری از پارامترهای یکسانی استفاده نمی کنند. به عنوان مثال، موارد مختلف باید برای برش لیزری و حکاکی لیزری تنظیم شوند. با این حال، برخی از پارامترها برای انواع لیزرهای فایبر استفاده می شود. در اینجا مواردی هستند که به احتمال زیاد با آنها روبرو خواهید شد.

طول موج

نمودار انواع طول موج بر حسب فرکانس

طول موج تولید شده توسط لیزر فایبر  با سطح تابش الکترومغناطیسی نور لیزر مطابقت دارد. به طور معمول، لیزرهای فایبر طول موج هایی بین ۷۸۰ نانومتر تا ۲۲۰۰ نانومتر تولید می کنند که در طیف مادون قرمز قرار دارد و برای چشم انسان نامرئی است. این طیف از نور مادون قرمز به خوبی با فلزات، لاستیک و پلاستیک واکنش نشان می دهد و برای طیف گسترده ای از کاربردهای پردازش مواد کاربرد دارد.

برخی از لیزرهای فایبر مانند لیزرهای سبز، نور مرئی تولید می کنند که می تواند به خوبی با مواد نرم مانند طلا، مس، سیلیکون و شیشه نرم واکنش نشان دهد. لیزرهای فایبر سبز همچنین برای هولوگرافی، درمان و جراحی و موارد دیگر استفاده می شود.

حالت های مختلف عملیات

حالت کار یا عملیات روشی است که در آن پرتو لیزر آزاد می شود. لیزرهای فایبر معمولاً در حالت موج پیوسته یا در حالت پالسی کار می کنند. در حالت عملیات موج پیوسته، یک پرتو لیزر پیوسته و بدون وقفه آزاد می شود که برای کاربردهایی مانند جوشکاری لیزری و برش لیزری ایده آل است. در حالت عملکرد پالس، پالس های کوتاه با نرخ تکرار تنظیم شده آزاد می شوند. پرتوهای لیزر پالسی به اوج قدرت بالاتری می‌رسند و برای حکاکی لیزری (مارکینگ) هستند. این حالت شامل پارامترهای زیر است:

انرژی پالس: انرژی پالس تعداد میلی ژول های موجود در هر پالس است. به طور معمول، هر پالس حاوی ۱ میلی‌ژول انرژی است.

مدت زمان پالس: مدت زمان پالس که به عنوان طول و عرض پالس نیز شناخته می شود، مدت زمان هر پالس است. پالس‌های کوتاه‌تر همان انرژی را در زمان کوتاه‌تری متمرکز می‌کنند و از این رو به حداکثر توان بالاتری می‌رسند. مدت زمان پالس را می توان بر حسب میکروثانیه، نانوثانیه، پیکوثانیه یا فمتوثانیه بیان کرد.

نرخ تکرار: نرخ تکرار پالس تعداد پالس هایی است که در هر ثانیه آزاد می شوند. همچنین به عنوان فرکانس پالس شناخته می شود که بر حسب کیلوهرتز بیان می شود. ۱۰۰ کیلوهرتز برابر با ۱۰۰۰۰۰ پالس در ثانیه است.

توان

توان لیزر مقدار انرژی است که می تواند توسط لیزر در طول یک ثانیه تولید شود. همچنین به عنوان “توان متوسط” و “توان خروجی” نیز شناخته می شود. لیزرهای پالسی همچنین ممکن است قدرت پیک را نشان دهند که یک پارامتر متفاوت است. پیک توان حداکثر مقدار انرژی است که با یک پالس به دست می آید. به عنوان مثال، یک لیزر فایبر پالسی ۱۰۰ وات می تواند به راحتی به حداکثر توان ۱۰۰۰۰ وات برسد. این به این دلیل است که لیزرهای پالسی برخلاف لیزرهای موج پیوسته انرژی را در طول زمان به طور مساوی توزیع نمی کنند.

کیفیت پرتو

کیفیت پرتو نشان می دهد که پرتو چقدر به چیزی که پرتو گاوسی نامیده می شود نزدیک است. در کاربردهای واقعی، این موضوع مرتبط است زیرا نشان می‌دهد که پرتو لیزر چقدر متمرکز است. پرتوهای لیزری که به خوبی متمرکز هستند، انرژی بیشتری را در یک منطقه کوچکتر متمرکز می کنند. پرتوهای لیزری با کیفیت بالا برای کاربردهایی مانند حکاکی لیزری مورد نیاز هستند، در حالی که کیفیت پرتوهای پایین ممکن است برای کاربردهایی که فرسایش مطلوب نیست، مانند جوشکاری لیزر، مناسب تر باشد.

نوشته کاملترین مقاله درباره لیزر فایبر اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

این روزها با پیشرفت صنعت و توسعه کسب و کارهای صنعتی، استفاده از دستگاه های CNC برش فلزات بصورت روز افزون در حال گسترش است. اگر شما هم به دنبال این هستید که اطلاعات و مشخصات کاملی از انواع دستگاه های سی ان سی ، مزایا و معایب آن ها کسب کنید، پیشنهاد میکنیم که در ادامه با ما همراه باشید.

مدت ها است که روش ها و تکنولوژی های متفاوت در صنعت ، برای برش فلزات در حال ظهور است.با آمدن تکنولوژی های جدید ، روش های رایج قدیم به مرور از چرخ خارج شده و جایگزین می شوند.

در حال حاضر جدیدترین روش های رایج برای برش فلزات به ترتیب لیزر فایبر ، لیزر ، پلاسما ، هواگاز و واترجت است که هر کدام ویژگی ها و مزایای گوناگونی دارند.

در این مقاله بصورت تخصصی به معرفی و بررسی این روش ها میپردازیم و از نظر قیمت و شاخص های اقتصادی آن ها را مقایسه و بررسی میکنیم.

همچنین برای دانلود کاتالوگ دستگاه های CNC برش فلزات شرکت CNC سازان میتوانید صفحه کاتالوگ را بررسی کنید.

انواع دستگاه ها و روش های رایج برش فلزات

برای دیدن ویدیوکلیپ های بیشتر دستگاه های CNC برش فلزات میتوانید این صفحه را مشاهده کنید.

شرکت دانش بنیان CNC سازان  با تکیه بر دانش مهندسی و ملی جدید ترین تکنولوژی روز لیزر فایبر را در دستگاه های خود به کار برده است.

ماشین برش laser از شرکت دانش بنیان سامانه های دقیق نوین افراز یک ماشین cnc تخصصی و حرفه ای برای تولید و برش با سرعت و کارایی بالا در روش های متداول برشکاری فلزات می باشد. دستگاه برش لیزر فایبر توانایی برش انواع فلزات و آلیاژها را با سرعت ، دقت و دینامیک بالا فراهم می کند.

برش لیزر فایبر

برش فلز ۱۰ میلیمتری با استفاده از دستگاه CNC برش لیزر فایبر

پروسه لیزر روش دقیقی برای برش فلزات از رنج دهم میلیمتر تا ۲۵ میلیمتر است. مهمترین مزیت لیزر دقت و کیفیت بالای سطح برش و لبه های برش  در ضخامت های کم است، برش لیزر فولادها روش سریعی نیست چون بر اساس سوزاندن سطح فلز با توان تابشی لیزر و استفاده از گاز اکسیژن برای برش است.مزیت دیگر لیزر سادگی کارکرد با دستگاه است که امکان برش اتوماتیک بدون دخالت و حتی اپراتوری را فراهم میکند

رایج‌ترین نوع شیوه برشکاری فلزات که خود شامل موارد زیادی در زیرمجموعه خود است، برش لیزری است. این روش معمولاً برای صنایع خاصی مانند نظامی، پزشکی، هوایی، آزمایشگاهی، پژوهشی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته برش لیزری تنها مخصوص فلزات نیست، بلکه می‌توان از آن برای برش غیر فلزات نیز استفاده کرد.

سرعت برشکاری با دستگاه CNC برش لیزر فلزات به نوع لیزر  و توان آن وابسته است ، در ضخامت های کم لیزر سرعت برشکاری بالایی دارد و در ضخامت های بالا سرعت آن به شدت کاهش پیدا میکند

جدول پارامتر های برش لیزر فایبر

به علت متفاوت بودن ضریب جذب فلزات مختلف، امکان برشکاری تمام فلزات با یک نوع لیزر وجود ندارد ،لیزر گاز کربن با طول موج بلند برای برش فولاد مناسب است ولی برای فلزات رنگی و حتی فولاد های گالوانیزه مناسب نیست  و باید از لیزر فایبر استفاده کرد.اگر به مطالعه در زمینه برش لیزر علاقه مند هستید ، میتوانید مقاله های زیر را مطالعه کنید.

بررسی تخصصی دستگاه سی ان سی برش لیزر (آناتومی)

عیوب و نواقص رایج در برش لیزری با دستگاه لیزر فایبر

دستگاه برش لیزری مدل Shuffle در برابر HD

برش پلاسما

دستگاه برش پلاسما

برشکاری پلاسما رنج متنوعی از تکنولوژی های را در بر میگیرد، تنوع بالای روش برش پلاسما و رنج قیمت بسیار متنوع یونیت های پلاسما ، این روش را برای کاربردهای زیادی مناسب کرده است. برش پلاسما سرعت بالاتری را نسبت به هواگاز فراهم  میکند و رنج مناسب برشکاری از ۱ میلیمتر تا ۳۰ میلیمتر فولاد را دارد. و با استفاده از یونیت های پلاسمای مناسب رنج برشکاری از ۰.۵ میلیمتر تا ۱۶۰ میلیمتر قابل افزایش است.

برشکاری مناسب برای پلاسما بین رنج ۲ تا ۲۰ میلیمتر انواع فلزات است، در این رنج سرعت و کیفیت آن با هواگاز قابل رقابت و نیز هزینه سرمایه گذاری و تولید کمی دارد

برش پلاسما در رنج ۱ میلیمتر تا ۱۰ میلیمتر اقتصادی ترین و سریعترین روش برش تمامی فلزات است.

مقاله های مرتبط :

۱۰ فاکتور موثر در افزایش سرعت و دوام دستگاه سی ان سی برش آهن پلاسما

بهترین کیفیت برش در دستگاه های سی ان سی پلاسما

دانلود پی دی اف مقاله برش پلاسما

برش هواگاز

دستگاه برش هواگاز

قدیمی ترین روش و متداول ترین روش برای برش آهن و فولاد است، کسب لبه های برش دقیق و تمیز در ضخامت های بالا از مزایای این روش است.برشکاری هواگاز در رنج مناسب بین ۱۰ تا ۲۰۰ میلیمتر در حالت معمولی است و با استفاده از روشهای خاصی میتوان برشکاری از ضخامت حدود ۶ میلیمتر تا ۳۰۰ میلیمتر را نیز با هواگاز انجام داد.

مهمترین مزیت برشکاری هواگاز امکان نصب چندین تورچ به صورت موازی و برشکاری همزمان است که بدون هزینه اضافی ظرفیت تولید را افزایش میدهد.

برش هواگاز-پلاسما

دستگاه چند منظوره برش پلاسما-هواگاز CNC که همزمان مجهز به هد پلاسما و هواگاز میباشد، با امکان دریل کردن و مارک کردن قطعه ، قابلیت هایی دارد از قبیل:

• طول وعرض نامحدود
•  با قابلیت نصب انواع  آپشن ها
•  مناسب برای کارهای سنگین ومرکب
• طراحی ارگونومی
• مناسب برای واحد های خدمات برش ماشین سازی ها استراکچر فلزی و …
• مجهز به کنترل ارتفاع خودکار
• قابلیت برش فلزات ضخیم تا ضخامت ۳۲۰ میلیمتر

هد پخ زن دستگاه CNC برش فلزات هواگازپلاسما

برش هواگاز در رنج ۱۰ تا ۳۰۰ میلیمتر اقتصادی ترین روش برش فولاد است

برش واتر جت

دستگاه برش واترجت

برش با فشار آب امکان برش همه انواع جامدات را دارد ، روش واترجت امکان ایجاد لبه های برش بسیار دقیق را فراهم میکند.کیفیت لبه های برش واترجت میتواند از لیزر هم بهتر شود و نیز هیچ تنش گرمایی هم در قطعه کار ایجاد نمیکند.

برش واترجت بالاترین کیفیت ، بیشترین ضخامت برش در هر نوع متریالی را ایجاد میکند

سرمایه گذاری اولیه دستگاه های مختلف سی ان سی

برش لیزر فایبر

در برش لیزر با توجه به توان لیزر و تکنولوژی آن نوع فلزات قابل برشکاری و ضخامت آنها تغییر میکند و نیز با توجه به نوع لیزر میز برشکاری هم باید با آن متناسب باشد که امکان تعویض و آپدیت سورس لیزر را مشکل میکند ، لیزرهای فایبر نوآوری جدیدی هستند که سهولت استفاده و سرعت و دقت بالاتری را در عوض قیمت بالاتر فراهم میکند، لیزرهای فیبر با عمر بالای ۱۰۰ هزار ساعت در مقایسه با لیزر کربن با عمر کمتر از ۱۰ هزار ساعت انتخاب بهتری برای توان های کم هستند.اگر سرمایه کافی برای استفاده از این تکنولوژی را داشته باشید ، قطعا لیزر فایبر از بهترین روش های برشکاری متداول برای فلزات به شمار می رود.

برش هواگاز

سرمایه گذاری اولیه در برشکاری هواگاز بسیار کم است و هزینه قطعات مصرفی کمی هم دارد ، هزینه عمده شامل گاز برشکاری و اکسیژن است

برش پلاسما

در پرش پلاسما با توجه به کیفیت ، سرعت و ضخامت برشکاری رنج قیمت یونیت پلاسما از حدود ۳ میلیون تا ۲۰۰ میلیون تومان متغییر ، رنج ضخامت برشی یونیت های ارزان قیمت تا ۲۰ میلیمتر و سرعت برشکاری حدود ۱ متر در دقیقه در ضخامت ۸ میلیمتر است ، در یونیت تا ۴۰ میلیون تومان سرعت برشکاری تا ۶ متر در دقیقه در ضخامت ۱ میلیمتر و ۲ متر در دقیقه در ضخامت ۸ میلیمتر میرسد ، رنج قیمت بالاتر امکانات برشی فلزات رنگی و کیفیت لبه های برشی در کلاس لیزر را فراهم میکند

هزینه عمده در پرس پلاسما نازل و الکترود است که با توجه به حجم برش نیاز به تعویض دارند.

برش واتر جت

برش واتر جت هزینه سرمایه گذاری در حد پلاسمای دقیق دارد و برای غیر فلزات و یا فلزات خاص و برشکاری بدون تنش گرمایی مناسب است ، هزینه جاری بالای برش واترجت شامل مواد ساینده و نازل های آن کاربرد این روش را برای برش معمولی فولادها کم کرده است.

برای رنج ساخت سازه های صنعتی ، بدنه ماشین آلات و قطعات با تولرانس تا ۰.۵ میلمتر روش هواگاز و پلاسما مناسب است، اگر ضخامت های زیر ۲۰ میلیمتر باشد روش پلاسما و ضخامت های بالای ۲۰ میلیمتر روش هواگاز اقتصادی تر است

برش لیزر برای ضخامت های زیر ۱۰ میلیمتر مناسب است و با کیفیت های سطح بسیار بالا مناسب است

برش واتر جت برای ضخامتهای کم تا زیاد فولاد و نیز دقت های بسیار بالا مناسب است،برش دقیق واترجت با کاهش سرعت همراه است که هزینه را افزایش میدهد

کاربری کلی برای روشهای برشکاری

هواگاز:

• ساخت سازه های فلزی سنگین ، ماشین آلات سنگین ، ساخت تیراژی قطعات با ضخامت حداقل ۱۰ میلیمتر

پلاسما:

• ساخت سازه های فلزی سبک ، ماشین سازی  ،
• برشکاری ضخامت های ۰.۵ میلیمتر تا ۱۰ میلیمتر
• ساخت قطعات تیراژی با ضخامت حداکثر ۱۵ میلیمتر

لیزر:

• ساخت سازه های سبک ، قطعات دقیق ماشین آلات و با ضخامت کم

واترجت:

• ساخت قطعات دقیق ماشین آلات ، برش تمامی مواد

جمع بندی:

در بررسی کاملی که از انواع روش و دستگاه های CNC برش فلزات داشتیم به این نتیجه رسیدیم که روز به روز روش های بهتر و دستگاه های نوین جایگزین دستگاه های سنتی میشوند. جدیدترین روش و تکنولوژی روز برش CNC فلزات، دستگاه برش لیزر فایبر میباشد. این دستگاه قادر به برش انواع فلزات تا ضخامت ۲۵ میلیمتر و کیفیتی بینظیر و سطحی عاری از پلیسه میباشد. با توجه به سرعت بالای برشکاری و کیفیت عالی برش، این دستگاه قیمت نسبتا بالاتری هم داشته که آن را برای صنایعی که برش فلز در حجم های بالا در اسرع وقت انجام میدهند، بهترین گزینه میباشد. حجم بالای نیاز به دستگاه های CNC  برش لیزر فایبر و هواگاز-پلاسما باعث میشود که بصورت دست دوم هم تقاضای زیادی برای خرید و فروش داشته باشند. همچنین دستگاه برش هواگاز-پلاسما میتواند ضخامت های بالاتر نسبت به لیزرفایبر ولی کیفیت و سرعتی به نسبت پایین تر ارائه دهد. البته قیمت پایین تر این دستگاه، خرید آن را برای خیلی از مشاغل توجیه میکند. سایر روش ها نیز علی رغم اینکه در برخی از صنایع استفاده میشود، قابل پیش بینی میباشد که به زودی جای خود را به روش های نوین برشکاری فلزات دهند.

شرکت دانش بنیان CNC  سازان، ارائه دهنده انواع دستگاه های CNC برش لیزر فایبر و پلاسما-هواگاز با بیش از بیست سال تجربه در صنعت دستگاه های CNC میباشد. برای مشاهده انواع دستگاه های برش CNC سازان میتوانید صفحه محصولات را بررسی کنید.

نوشته انواع دستگاه های CNC برش فلزات اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

تمامی جوشکاران ، متخصصان ، کارشناسان ، مهندسان و بازرسان فعال در صنایع مختلف که از فرایند جوشکاری استفاده میکنند باید با عیوب و نواقص انواع جوش آشنایی کامل داشته باشند.

در این مقاله سعی میکنیم تا بصورت کامل به بررسی و تحلیل این موضوع بپردازیم.

همچنین در مقاله ی قبلی انواع روش های جوشکاری را بررسی کردیم.در صورت نیاز می توانید با کیلیک روی این قسمت این مقاله را مطالعه کنید.برای بررسی انواع روش های متداول برش CNC نیز میتوانید این مقاله را مطالعه کنید.

راهنمای کامل انواع عیوب اصلی جوش در جوشکاری

به منظور دستیابی به یک جوش با کیفیت ، باید متغیر های جوشکاری را به درستی انتخاب شده باشد.این متغیر ها عبارتند نوع الکترود متناسب با فلز پایه از نظر نوع روکش و فلز پرکننده ، وضعیت جوشکاری ، ساختار اتصال ، تکنیک جوشکاری و انواع مشخصه های الکتریکی از جمله قطبیت ، آمپراژ و ولتاژ است.

چنانچه انتخاب و استفاده هر یک از این مولفه ها با خطا همراه باشد ، جوش دچار عیب خواهد شد.در ادامه به تشریح انواع عیوب اصلی جوش و علت های آن خواهیم پرداخت.

انواع عیوب جوش (Weld Defects)

۱) روی هم افتادگی  ( Overlap )

نقصی در کنار یا ریشه جوش که به دلیل جاری شدن فلز بر روی سطح فلز پایه و یا پرس جوش قبلی ایجاد می شود بی آنکه ذوب و اتصال مناسب با آن ایجاد شود.این عیب می تواند اثری مانند بریدگی کناره جوش داشته باشد و یک منطقه تمرکز تنش ناشی از عدم یکنواختی در جوش ایجاد شود.
روی هم افتادگی از جمله انواع عیوب اصلی جوش در جوشکاری می باشد که به دلایل زیر اتفاق می افتد:

روی هم افتادگی (Overlap)

۱. استفاده از الکترود با قطر زیاد
۲. آمپراژ بسیار کم
۳. سرعت کم حرکت در جوشکاری
۴. زاویه اشتباه الکترود

۲) بریدگی کناره جوش (Undercut)

شیاری است غیر یکنواخت ، بصورت کنگره ای در کنار یا ریشه جوش و یا لبه فلز پایه ایجاد می شود.این عیب ضمن کاهش سطح مقطع فلز پایه می تواند موجب تمرکز تنش و یک منطقه مستعد برای ترک شود.

(بریدگی) سوختگی کناره جوش (Undercut)

بریدگی کناره جوش (Undercut)

بریدگی کناره جوش از جمله انواع عیوب اصلی جوش در جوشکاری می باشد که به دلایل زیر اتفاق می افتد:

۱) آمپراژ زیاد

۲) طول قوس بلند

۳) حرکت موجی زیاد الکترون

۴) سزعت حرکت بسیار زیاد در جوشکاری

۵) سرباره با ویسکوزیته زیاد

۶) متمایل بودن زیاد زاویه الکترود به سطح اتصال

۳) آخال های سرباره (Slag Inclusion)

به هر ماده ی اضافی غیر فلزی که در یک اتصال باقی می ماند ، آخال های سرباره می گویند. این مواد اضافی می توانند در مقطع جوش نقاط ضعیفی ایجاد کنند. آخال های سرباره استحکام سطح مقطع جوش را کاهش داده و یک منطقه مستعئ ترک ایجاد میکنند.

ناخالصی سرباره جوش (Slag Inclusion)

آخال های سرباره در جوشکاری به دلایل زیر اتفاق می افتد:

۱) پاک نشدن مناسب سرباره از پاس های قبلی

۲) آمپراژ ناکافی

۳) زاویه یا اندازه نادرست الکترود

۴) آماده سازی نادرست قطعه کار

۴) ذوب ناقص ( lack of fusion , LOF )

عدم اتصال بین فلز جوش و فلز پایه یا بین لایه های جوش که اتصال جوش را ضعیف کرده و یک منطقه مستعد ترک خستگی ایجاد می شود.

ذوب ناقص جوش (Lack of Fusion – LOF)

ذوب ناقص جوش (Lack of Fusion – LOF)

ذوب ناقص در جوشکاری به دلایل زیر اتفاق می افتد:

۱. استفاده از الکترودهای کوچک برای فولاد ضخیم و سرد
۲. آمپراژ ناکافی
۳. زاویه الکترود نامناسب
۴. سرعت حرکت بسیار زیاد جوشکاری
۵. سطح آلوده ( پوسته نورد، لکه، روغن و … )

۵) تخلخل ( porosity )

تخلخل ، حفره یا سوراخی است که به صورت داخلی یا خارجی در جوش دیده می شود که به نام های ” مک لوله ای ” ، ” مک سطحی ” یا ” سوراخ ھای کرمی ” نیز شناخته می شود که موجب کاھش استحکام اتصال جوشی می شود. تخلخل سطحی به اتمسفر خورنده اجازه می دھد که فلز جوش را مورد حمله قرار دھد و موجب خوردگی آن شود.

تخلخل در جوش (Weld Porosity)

تخلخل خوشه ای در جوش (Weld Clustered Porosity)

تخلخل در جوشکاری به دلایل زیر اتفاق می افتد:
۱. سطح فلزپایه مرطوب و یا آلوده مثل آلودگی های روغن، غبار، لکه یا زنگار
۲. مرطوب بودن و یا شکستگی روپوش الکترود
۳. محافظت گازی ناکافی از قوس الکتریکی و حوضچه مذاب
۴. وجود مقادیر بالای گوگرد و فسفر در فلزات پایه

۶) عدم نفوذ ( نفوذ ناقص ) ( lack of penetration , LOP )

عدم نفوذ کامل فلز جوش در ریشه اتصال که موجب ضعف اتصال جوشی و ایجاد یک منطقه مستعد ترک خستگی می شود.

نفوذ ناقص جوش (Lack of Penetration – LOP)

نفوذ ناقص جوش (Lack of Penetration – LOP)

نفوذ در جوشکاری به دلایل زیر اتفاق می افتد:

۱. آمپر بسیار پایین
۲. فاصله ریشه ناکافی
۳. استفاده الکترود باقطر بالا در پاس ریشه
۴. سرعت حرکت زیاد جوشکاری

۷) چاله جوش ( crater )

چاله جوش، حوضچه هایی است که در انتهای جوش اتفاق می افتد و با ترک هایی از مرکز حوضچه به اطراف
همراه است که گاهی به این ترک، ترک ستاره ای نیز گفته می شود. ترک چاله جوش ، ترک انقباضی بوده و
معمولا از قطع ناگهانی قوس ناشی می شود. ترک چاله جوش معمولا ب سه صورت طولی، عرضی و ستاره ای
دیده می شود.

۸) پاشش ( ترشح ) یا جرقه زیاد ( spatter )

قطرات مذاب که از منطقه قوس به اطراف پراکنده می شوند و در صورت قرار گرفتن در محل درز جوش می تواند باعث عدم ذوب فلز پایه شوند.

پاشش جوش (Spatter)

پاشش در جوشکاری به دلایل زیر اتفاق می افتد:
۱. آمپراژ زیاد
۲. طول قوس بلند
۳. استفاده از الکترود مرطوب
۴. وزش قوس

۹. ترک در جوش ( crack )

منظور از ترک ، پدیده ای است که در اثر عواملی مانند انجماد سریع ( ترد شدن منطقه جوش ) و تنش های داخلی ناشی از انقباض جوش، ایجاد می شود. ترک ها از نظر زمانایجاد به دو نوع ترک گرم و ترک سرد تقسیم بندی می شوند. ترک های گرم، ترک هایی هستند که در دمای بالا رخ می دهند و ترک های سرد ترک هایی هستند که بعد از اینکه جوش به دکای محیط رسید، رخ می دهد. بیشتر ترک ها در اثر تنش های کششی ناشی از انقباض جوش ایجاد می شوند.

ترک جوش (Weld Cracks)

ترک عرضی و ترک ستاره ای در جوش (Weld Cracks)

الف – ترک به صورت خط مرکزی (طولی) :

علت ترک مرکزی یکی از سه پدیده زیر است :
۱ – ترکی که ناشی از جدایش و تفکیک است : ناخالصی هایی نظیر گوگرد، فسفر، روی، مس و قلع در فلز جوش یا فلز پایه می توانند با آهن ترکیباتی با نقطه ذوب پایین تشکیل دهند و در حین سرد شدن جوش به وسط جوش هدایت شده و باعث جدایش و در نتیجه ترک در مرکز جوش شود.
۲ – ترکی که مربوط به شکل گرده جوش است : این نوع ترک بیشتر در جوش های تک پاسه اتفاق می افتد. اگر یک پاس جوش دارای عمق بیشتری نسبت به عرض آن باشد و یا اینکه پهنای جوش زیاد ولی عمق نفوذ خیلی کم باشد، این نوع ترک اتفاق می افتد.

۳ – ترکی که مربوط به شرایط سطحی جوش است : اگر جوش هایی با سطح مقعر ایجاد شود،
تنش هایی از انقباض های داخلی کم می شود که سطح جوش تحت کشش قرار گرفته و موجب ایجاد ترک
در خط مرکزی می شود.

ب – ترک عرضی :

ترک عرضی، ترک متقاطع نیز نامیده می شود. ترکی است که درجهت عمود بر طول جوش ایجاد می شود. این نوع ترک، از انواعی است که اغلب در جوشکاری با آن مواجه می شویم و معمولا در جوشی که دارای استحکام بالاتری در مقایسه با فلز پایه باشد و دارای چقرمگی کمی است دیده می شود.این نوع ترک با نفوذ زیاد هیدروژن به منطقه جوش و افزایش تنش های پسماند و سرد شدن سریع جوش، تشدید می شود.

ج- ترک منطقه متاثر از حرارت جوش :

این نوع ترک به صورت طولی در کنار نوار جوش روی فلز پایه اتفاق می افتد و زمانی رخ می دهد که سه شرط زیر در محل اتصال
برقرار باشد :
۱) نفوذ هیدروژن زیاد در منطقه جوش

۲) افزایش تنش های پسماند

۳) ترد شدن منطقه جوش ( در اثر سرد شدن سریع جوش وجود کربن زیاد در فلز پایه)

جمع بندی مقاله جوشکاری :

برای داشتن اتصال مستحکم و پایدار باید فرآیند جوشکاری با نهایت دقت و کیفیت انجام شود.با شناخت انواع نقص های احتمالی جوش ، احتمال ایجاد عیب در جوش تا حد زیادی کاهش پیدا میکند.همچنین برای بازرسی و اطمینان از کیفیت جوش ، لازم است که فرایند جوشکاری ، عیوب و پیچیدگی های جوش به دقت بررسی شود.

مقایسه شکل جوش حاصل از سرعت جوشکاری مختلف

مقایسه شکل جوش حاصل از ولتاژ جوشکاری مختلف

با پیشرفت تکنولوژی و علم روز جوشکاری ، روز به روز عیوب و نقص های جوش کاهش پیدا میکند و دستگاه های جدیدی که برای جوشکاری پدید می آیند ، کیفیت ، سرعت و دفت این فرآیند را تا حد بسیاز زیادی بهبود میبخشند.جدید ترین تکنولوژی معرفی شده به بازار ایران ، دستگاه های جوش لیزری است که برای جوشکاری از پرتو  های لیزر استفاده میکنند.این تکنولوژی، جوش های مستحکم ، با کیفیت بالا و متداوم ایجاد میکند.

دستگاه های جوش لیزری ، جزو جدید ترین محصولات شرکت cnc سازان است که آماده ارایه به مشتریانی که به کیفیت جوش اهمیت می دهند ، میباشد.

برای اطلاع از لیست محصولات میتوانید از صفحه ی اصلی سایت شرکت cnc سازان قسمت محصولات را بررسی کنید یا بر روی این قسمت کلیک کنید تا مستفیم به این صفحه وارد شوید.

منابع استفاده شده در این مقاله : Roshd.ir  , www.Weldica.com

نوشته انواع عیوب اصلی جوش در فرآیند جوشکاری و دلایل آن اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

ماشین سی ان سی چه نوع ماشینی است؟

کلمه ی CNC مخفف Computer Numercial Control است.

در نتیجه دستگاه های CNC به ماشین هایی گفته می شود که توانایی کنترل عددی دارند.در واقع همان دستگاه دستی ساده می باشد که قابلیت فرمان پذیری از طریق کد و منطق ریاضیاتی را دارد.

حضور کاربر (اپراتور) برای کار با دستگاه محدود به ایستادن این فرد پشت بخش کنترلگر دستگاه می باشد.

با نوشتن برنامه های حرکتی آنهم فقط برای یکبار ، دیگر دستگاه این عمل را بصورت خودکار هر چند بار که بخواهیم تکرار می نماید البته  بدون نیاز حضور کاربر.

اپراتور و کاربر دستگاه CNC

هر دستگاه CNC یک بخش کنترلگر دارد که ،بخش اصلی یک دستگاه سی ان سی می باشد.

در صنعت این بخش با نام کنترلر CONTROLER  خوانده می شود.

یک دستگاه CNC  از هر نوع (برش ، تراش،فرز ،سنگ،ابزار تیز کن،تزریق ،پرس و…) بیشتربا نوع کنترلرش شناخته شده است .

مطمئنا آموزشی که به اپراتور ها داده میشود در اصل براساس کنترلر این دستگاه ها می باشد.

اپراتور و کاربر دستگاه Computer Numerical Control

نکات مهم در مورد خریداری دستگاه های سی ان سی

نوشته CNC چیست ؟! اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

موارد زیادی وجود دارد که می تواند در طول عمر قابل مصرف مشعل پلاسما موثر باشد. عیب یابی میز برش پلاسما هم یک مشکل پیچیده و وقت گیر است. بنابراین ما لیستی از موارد متداول را گردآوری کرده ایم که در صورت داشتن مشکل میتوانید از آن بهره گرفته و بیشترین بازده مصرفی را در افزایش سرعت و دوام دستگاه پلاسما سی ان سی برش آهن خود داشته باشید.

مقالات مرتبط :

بهترین کیفیت برش در دستگاه های سی ان سی پلاسما

انواع دستگاه های سی ان سی برش فلزات

کاتالوگ دستگاه cnc

در ادامه ۱۰ فاکتور تایین کننده در طول عمر میز برش پلاسما را بررسی خواهیم کرد.

۱.جریان خنک کنندگی پایین

در حین عملیات برش ، الکترود انرژی زیادی ساطع می کند ، به این معنی که گرمای زیادی تولید می کند. اگر جریان مایع خنک کننده زیادی برای انتقال گرما وجود نداشته باشد ، الکترود به سرعت گرم می شود و بصورت فاجعه باری از کار می افتد. این معمولاً به معنای تعویض الکترود ، نازل و احتمالاً نگهدارنده الکترود ، بخار گاز یا سایر قسمتهایی است که آسیب دیده اند.جریان خنک کنندگی مناسب تاثیر زیادی در افزایش سرعت و دوام دستگاه پلاسما دارد.

۲.جریان کم گاز

گاز پلاسما هنگام عبور از روزنه نازل ، قوس را منقبض نمی کند ، بلکه باعث خنک شدن نازل می شود و یک لایه مرزی نازک از گاز خنک باعث می شود که نازل به سرعت ذوب نشود. اگر جریان گاز کافی نباشد ، داخل نازل به سرعت گرم می شود و شروع به ذوب شدن می کند و باعث خرابی زودرس می شود.

۳.تنظیم اشتباه ارتفاع سوراخکاری

هنگامی که یک مشعل پلاسما عملیات برش را انجام می دهد ،  حجم زیادی از پاشش مواد مذاب ایجاد می شود که باید به جایی برود. اگر مشعل هنگام سوراخ کردن به صفحه نزدیک باشد ، پاشش می تواند با محافظ و  یا نازل تماس داشته و باعث ذوب شدن یا دو  قوسی شدن شود. این امر به یک سیستم کنترل ارتفاع هد پلاسما نیاز دارد که ارتفاع سوراخکاری صحیح را تنظیم کند. همچنین اگر برش ماده نازکی که پس از لمس مشعل به صفحه بریده می شود باعث ارتفاع اولیه کمتر از حد انتظار شود ، این اتفاق می افتد. بنابراین ، یک سیستم کنترل ارتفاع که دارای یک تماس الکتریکی از طریق مشعل باشد (حسگر اهم) بهترین گزینه برای جلوگیری از آسیب به میز برش پلاسما است.

۴.خروج از لبه برش

در شرایط عادی هنگام خروج و خاموش شدن ، دستگاه بصورت اتوماتیک و کاملا ایمن قوس پلاسما را غیر فعال میکند.

ولی اگر ورق را به صورت دستی برش می دهید ، یا اگر یک برنامه ، اتوماتیک مشعل را از لبه صفحه بیرون می کشد ، قوس الکتریکی “قفل” می شود و چندین اتفاق بد می تواند رخ دهد. ابتدا قوس در حالیکه منبع تغذیه ولتاژ افزایش می یابد ، سعی در حفظ قوس دارد . وقتی ولتاژ بالا می رود ، قدرت بالا می رود (توان = آمپر x ولت). قرار دادن انرژی بیشتر از طریق الکترود باعث سایش بیشتر می شود. دومین اتفاقی که می تواند بیفتد این است که با حرکت مشعل از لبه مواد ، قوس الکتریکی به کنار کشیده شود. این می تواند باعث شود قوس با نازل یا میز تماس پیدا کند و به میز برش پلاسما آسیب برساند. همیشه سعی کنید پلاسما را در قسمت ورق خاموش کنید ، بنابراین توالی خاموش شدن مناسب ممکن است رخ دهد.

دستگاه برش پلاسما/هواگاز Heavy Duty

دستگاه برش پلاسما-هواگاز CNC مدل Heavy duty

۵.شکستن مشعل میز برش پلاسما

بعضی اوقات این اتفاق می افتد در حالی که مشعل پلاسما در حال برش است. هنگامی که ورق بالا آمدگی دارد ، ناهمواری در سطح دارد ، یا در بالای صفحه یک گلوله سرباره وجود دارد ، مشعل پلاسما می تواند به این انسدادها برخورد کرده و باعث “خراب شدن” مشعل شود. در حالی که دستگاه CNC باید سیستمی داشته باشد که در هنگام سقوط مشعل قوس را به طور خودکار خاموش کند ، اما گاهی اوقات برای جلوگیری از آسیب دیدگی خیلی دیر است. اگر هنگام برش ، نازل با صفحه تماس بگیرد ، می تواند باعث دو قوس شود یا آسیب به دهانه نازل شود.

۶) تنظیمات متداول نادرست

این روزها بیشتر سیستم های خودکار تنظیمات برش پلاسما را به طور خودکار انجام می دهند. اما اگر شما یک سیستم دستی دارید که اپراتور باید جریان را با دست تنظیم کند ، تنظیم جریان اشتباه می تواند یک نازل را در ضربان قلب خارج کند. قرار دادن ۶۰۰ آمپر از طریق نازل ۲۰۰ آمپر صرفاً باعث از کار افتادن دستگاه می شود. وقتی این اتفاق می افتد ، شما فوراً می دانید. اما اگر از نازل ۲۶۰ آمپر استفاده می کنید اما منبع تغذیه پلاسما در واقع برای ۳۰۰ آمپر تنظیم شده است ، چه می کنید؟ ممکن است دستگاه فوراً خراب نشود ، اما عمر نازل به شدت کاهش پیدا میکند. برای افزایش سرعت و دوام دستگاه پلاسما ، تنظیمات متداول نقش مهمی دارند.

۷. گاز یا آب آلوده

ناخالصی های موجود در گاز پلاسما می تواند باعث ایجاد رسوباتی در داخل نازل شود و همچنین می تواند باعث دو قوسی شدن ، شود که به نازل آسیب می رساند. در مورد برش جریان آب ، هنگام استفاده از نازل های تزریق آب نیز همین مورد وجود دارد.

۸. پارامترهای نادرست برش

برش پلاسما در دستگاههای برش پلاسما CNC مدرن می تواند به تنظیمات زیادی نیاز داشته باشد ، از جمله مواردی مانند سرعت برش ، عرض پوسته ، آمپراژ برش ، ولتاژ قوس ، فشار گاز ، میزان جریان گاز ، زمان سوراخ کردن و بسیاری موارد دیگر. برای ساده سازی تنظیم همه این پارامترها ، اکثر سیستم ها از یک پایگاه داده داخلی در CNC استفاده می کنند که به اپراتور امکان انتخاب یک مجموعه پارامتر را می دهد و سپس همه چیز به طور خودکار بر اساس آن مجموعه پارامتر تنظیم می شود. اما اگر پارامتر اشتباهی را برای الکترود و نازل تنظیم کنید که فقط در مشعل قرار داده اید ، اتفاقات غیر قابل جبرانی ، خواهد افتاد

۹) مجموعه قطعات مصرفی اشتباه

به همین ترتیب ، ممکن است پارامترهای صحیحی را برای ماده ای که قرار است برش بزنید انتخاب کنید ، اما به اشتباه نازل اشتباه را در مشعل قرار دهید. این امر همچنین می تواند باعث کاهش چشمگیر دستگاه شود ، حتی اگر صرفا برای یک عملیات سوراخکاری استفاده شود.

۱۰. انتخاب نادرست خنک کننده

درست مانند جریان خنک کننده کم می تواند عمر الکترود را کاهش دهد ، داشتن خنک کننده اشتباه در سیستم نیز می تواند همین کار را انجام دهد. هرگز از محلول های ضد یخ منظم مانند اتومبیل استفاده نکنید ، زیرا مواد افزودنی به پمپ و مشعل آسیب می رسانند. مخلوط های خنک کننده پلاسما مشعل با بالاترین درصد آب خالص باعث افزایش عمر الکترود بیشتری می شوند ، زیرا آب در واقع بهترین مایعات برای از بین بردن گرما از الکترود است. مخلوط هایی که درصد بالاتری از گلیکول دارند ، از انجماد محافظت بهتری می کنند ، بنابراین ممکن است مجبور باشید که مقداری از عمر الکترود را به نفع کاهش دمای انجماد بسته به محیط دستگاه مبادله کنید.

منبع : ESAB

نوشته ۱۰ فاکتور موثر در افزایش سرعت و دوام دستگاه سی ان سی برش آهن پلاسما اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

نمونه قطعات برشکاری شده به روش پلاسما

تنظیمات دقیق پلاسما برای برشکاری

دانلود مقاله معرفی و راهنمای پروسه تولید قطعات به روش پلاسما

به زودی ….

نکات مهم و کاربردی مربوط به مزیت های برش پلاسما در مقایسه با روشهای متداول

تنظیمات و نکات برش دقیق پلاسما

روشهای کاهش هزینه در برش پلاسما

پارامترهای انتخاب یک ماشین برش پلاسما

نوشته برش پلاسما اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

پیشنهاد می شود برای شناخت انواع برش این مقاله را در سایت سی ان سی سازان مطالعه کنید.همچنین برای آشنایی با انواع عیوب و نواقص برش لیزری و راه حل های آن این مقاله زا بررسی کنید.

۴ عامل مهم برای داشتن لبه های بهتر در برش لیزری به وسیله دستگاه های برش

پیشرفت در سیستم های کنترل ، نظارت بر فرایند و کیفیت پرتو باعث پدید آمدن لبه های بهتر در برش لیزری حتی در متریال و فلز های بسیار ضخیم شده است.

نرخ سرعت چرخه ی کلی برش لیزر در جهان افزایش پیدا کرده و  حتی اگر دستگاه لیزری مدتی طولانی بیکار باشد و منتظر بماند تا اپراتورها بتوانند ورق ها را بارگیری کنند و قطعات را جا به جا کنند ، باز هم قادر نیست که به طور چشمگیری این نرخ سرعت را تحت تأثیر قرار دهد.

تفکری مشابه همچنین در مورد کیفیت لبه های برش لیزری وجود دارد. البته طرز تفکر هر شخص از کیفیت لبه ها با فرد دیگر متفاوت می باشد. یک تکنسین به قسمت برش خورده به وسیله لیزر نگاه کرده و می فهمد که کیفیت لبه خیلی خوب نیست.

از طرف دیگر ممکن است یک جوشکار به همان قسمت نگاه کند و لبه ای صاف ، سازگار و با کیفیت را ببیند. صرفنظر از آن ، الزامات و محدودیت های  سفارش مشخص میکند که یک لبه “با کیفیت” چه مشخصاتی دارد.

یک دستگاه  لیزر می تواند برش قطعات را در مدتی خیلی کوتاه و با سطحی صاف به پایان برساند ، اما اگر نیاز باشد این قطعات از طریق یک فرایند ثانویه عیب یابی و  اشکال زدایی شوند چه اتفاقی میافتد؟

این خیلی خوب است که متراژ زیادی در هر دقیقه برش داده شود ، اما اگر قطعات با چالش اصلاح مواجه شوند ممکن است زمان کلی چرخه به تاخیر بیافتد.

ویدیو کلیپ برش ورق های ۱ و ۱۰ میلیمتری توسط دستگاه برش لیزر فایبر

سیر تکامل فرآیند برش :

برای اطمینان از برش بهتر ، اپراتورها های قدیمی مجبور بودند پارامترهای برش  مانند سرعت برش در گوشه های تیز را تغییر دهند ، اما متوجه شدند گاهی اوقات  این کار طولانی تر از ارسال مستقیم کل اجرا به  یک سیستم اشکال زدایی است.

از اواخر دهه ۱۹۹۰ و اوایل دهه ۲۰۰۰ تکنولوژی دستخوش تغییرات زیادی شده است.  لیزرهای برش تا جایی تکامل یافته اند که ، در بسیاری موارد ، حتی قطعات ضخیم که از فرایند برش بیرون می آیند ، می توانند از عملیات اشکال زدایی ثانویه صرف نظر کنند و نیازی به تغییر دستی پارامترهای برش نداشته باشند.  این پیشرفت ها عمدتاً از بهبود ۴ پارامتر  حاصل شده است : کیفیت مواد اولیه ، تکنولوژی نازل ، کنترل فرآیند و کیفیت پرتو.

۱ ) متریال و مواد اولیه بهتر و با کیفیت باعث ایجاد لبه های بهتر در برش لیزری می شود

طی ۱۵ سال گذشته ، لیزرهای پر قدرت دستگاه های برش سی ان سی به تکنسین ها  اجازه داده اند تا مواد ضخیم تری را برش دهند ، اما کیفیت لبه برش گاهی اوقات نا مناسب بود. اوایل در این صنعت تهیه متریال ضخیم با یک سطح صاف و کیفیت خوب که به لیزر اجازه دهد به مدت طولانی و دفت میلی متری  برش دهد ، دشوار بود.

با افزایش تقاضا تولید کنندگان فولاد شروع به تولید مواد و متریال بیشتری ، سازگار با دستگاه های لیزر برای صنایع کردند.

امروزه مواد اولیه سازگار با دستگاه های لیزر با دقت میلی متری برای صنایع در دسترس میباشد که این امکان را فراهم کرده تا فلزهای با قطر ۱۲ میلی متر و حتی ضخیم تر به راحتی برش داده شوند.

۲) نازل های بهتر

نازل ها ، یکی از عوامل مهم برای داشتن لبه های بهتر در برش لیزری می باشند

توانایی دستگاه های لیزر و سی ان سی با توان بالا برای برش مواد ضخیم تر ، نازل ها را نیز مجبور به پیشرفت و ارتقاع سطح کرد.پیشرفت ها شامل نازل هایی با جریان های هم محور برای برش فولاد با اکسیژن بود.

هنگام برش با اکسیژن ، جریان گازهای کمکی ، بسیار کم (حدود ۰.۵ تا ۲.۰ پوند مکعب در دقیقه (CFM) ) است. نازل های هم محور یا دوبل ، اجازه می دهند جریان صاف و یکنواختی از گاز به داخل برش وارد شود و کیفیت برش خوبی در ضخامت های  ۱۲ تا ۳۱ میلی متر فولاد ایجاد کند.

این فناوری با کشف اکسیژن برای برش متوقف نشد. برش به وسیله ی گاز کمکی نیتروژن به دلیل توانایی دستگاه های برش لیزر پرقدرت برای برش در سرعت های بالا در مواد نازک از محبوبیت بیشتری برخوردار شد چون  برش نیتروژن لبه عاری از اکسید را که آماده جوشکاری یا رنگ آمیزی بود ، به جای می گذاشت.

پیشرفته شدن نازل ها

نقطه ضعف استفاده از نیتروژن این بود که برای برش مواد نیاز به  جریان بسیار زیاد گاز داشت ، بنابراین به یک نازل با قطر بزرگ و نیتروژن با فشار بالا نیاز داشت تا  برش مواد ضخیم تر  و برش با  سرعت بیشتر را انجام دهد.

برای حل این مسئله ، پیشرفت و بهبود نازل به ایجاد یک جریان بهینه و پویا کمک کرد.  به این طریق که زاویه های مخروط داخل نازل ،  جریان برابر و هم محوری  را برای برش با فشار زیاد و کمترین میزان تلاطم در داخل منطقه برش ایجاد می کند.

این تحقیق و توسعه باعث شد لیزرها برای برش قطعات با استفاده از نیتروژن قادر باشند سطحی بدون ضایعات و لبه ای تمیز و صاف تحویل دهند.

۳ ) کنترل بهتر فرآیند

با افزایش قدرت لیزرها و شروع به برش مواد ضخیم تر ، دستیابی به یک قطعه صاف و یکدست با کیفیت لبه خوب سخت تر شد.

تولید کننده های دستگاه برش لیزری و سی ان سی این مسئله را متوجه شدند و باعث شدند کنترلرها فراتر از اجرای فقط یک برنامه ، فرایند های بیشتری انجام دهند. آنها ، پردازش را آسان تر و قابل اطمینان تر کردند بدون اینکه دیگر نیاز به یک اپراتور ماهر در این فرایند باشد.

لیزرهای امروزی می توانند ضخامت های متنوعی از متریال را برش دهند و  به یک لبه با کیفیت بسیار خوب ، صاف و یکنواخت دست یابند به طوری که نیازی به ارسال آن به  یک فرایند اشکال زدایی ثانویه نباشد.

دستگاه های لیزر و سی ان سی با توان بالا قادر به برش مواد نازک با سرعت بالا با استفاده از نیتروژن به عنوان گاز کمکی بودند و لبه عاری از اکسید باقی می گذاشتند.با این وجود ، در گذشته ، برخی از این قطعه ها هنوز نیاز به یک فرایند ثانویه اصلاح داشتند تا بتوانند قطعه هایی که دارای گوشه های تیز بود را تمیز و عاری از ضایعات کنند ، و این فرآیند دستگاه های لیزر را کند میکرد.

برای از بین بردن فرایند اصلاح ثانویه ، برنامه نویسان مجبور بودند در گوشه های هر قطعه تغییراتی را ایجاد کنند تا از یک توان ، فرکانس و پردازش کمتری استفاده کنند.این کار زمان زیادی را در قسمت برنامه نویسی گرفت و به همین ترتیب آنها متوجه شدند که تمیز کردن لبه ها پس از برش به جای صرف وقت در برنامه نویسی ، کارآمدتر است.

کنترلر ها

کنترلرهای امروزی همه وظایف را بصورت خودکار انجام می دهند. آنها میزان توان، پردازش و فرکانس را محاسبه می کنند تا هر وقت هد به گوشه ها ی تیز رسید سرعت را کاهش و به عبور از گوشه ها سرعت فرایند را افزایش دهند.انجام این کار از گرمای بیش از حد جلوگیری می کند و مانع از تشکیل ضایعات در گوشه ها می شود.

با این وجود ، یک لیزر نمی تواند بدون داشتن یک pierce خوب ، لبه ی با کیفیتی تحویل دهد . در دستگاه های  قدیمی تر اگر pierce  در مدت زمان برنامه ریزی شده پردازش و سوراخ کاری را انجام نمیداد ، دستگاه بدون پردازش شروع به برش و سوراخ کاری قطعات میکرد و قطعات معیوب و غیر قابل قبول تحویل می داد .

بنابراین اپراتورها زمان piercing  بیش از حد طولانی را برای اطمینان از پردازش کامل سوراخکاری قبل از شروع فرایند را  برنامه ریزی کردند. این فرایند مدت چند ثانیه به هر سوراخ اضافه می کرد، که زمان چرخه کلی را برای یک محصول طولانی تر می کرد.

بهبود بهره برداری از مواد اولیه

در سیستم های قدیمی ،عملیات برش توسط برنامه تنظیم شده انجام می شد که نمی توانست با تغییرات پیش بینی نشده ناگهاتی در فرایند برش ، سازگار باشد. اگر فرایند محصول و  قطعات معیوب تولید می کرد ، اپراتورها  مجبور به دور ریختن قطعات معیوب و انجام مجدد برش می شدند.

اینجا بود که نظارت بر این فرایند به رفع این مشکل کمک کرد. کنترلرها با استفاده از سنسورهای نوری که درون دستگاه فرار می گرفت ، برش لیزر را در حین عملیات کنترل می کنند.نظارت بر این  فرآیند دستگاه را قادر می سازد تا سوراخ کاری و برش را زیر نظر بگیرد و پردازش های  لازم را انجام دهد تا بتواند به برش قطعات قابل استفاده ادامه دهد.

به این طریق که حرکت pierce را زیر نظر میگیرد و هر وقت که pierce به قطعه و محل مورد نظر رسید تشخیص میدهد و سپس عملیات برش را شروع میکند.نظارت بر فرایند همچنین شامل سوختگی و تشخیص پلاسما هم می شود.

سنسور ها

در هنگام برش فولاد با اکسیژن ، سنسور دیتکتور حرارت ، سوختگی و حرارت بالا و نشتی اکسیژن را کنترل کرده و چون هنگامی که متریال به طور غیرقابل کنترل می سوزند، منجر به کیفیت پایین لبه می شود ، کنترلر این مسئله را می بیند و تنظیمات لازم را برای خنک کردن ناحیه برش انجام می دهد و به طور موقت دما را  کاهش می دهد و دستگاه  قبل از ادامه کار با سرعت بالاتر کند می شود.

تشخیص پلاسما هم مشابه تشخیص سوختگی ، در برش نیتروژن استفاده می شود. هنگام برش فولاد ضد زنگ یا فولاد کربن با نیتروژن ، لیزر فولاد را ذوب می کند و گاز کمکی نیتروژن باعث تخلیه مواد مذاب می شود و لبه عاری از اکسید باقی می ماند.

اما اگر لیزر با سرعت زیاد کار کند و تمرکز دستگاه کمی کاهش پیدا کند و از فوکوس خارج شود منجر به تولید قطعات معیوب می شود.

وقتی این اتفاق بیفتد ، نیتروژن و مواد مذاب پلاسمایی تولید می شود. سنسور تشخیص پلاسما این فرکانس نور را مشاهده می کند و محاسبه می کند که فرایند برش به زودی دچار مشکل می شود.

در این مرحله ، دستگاه سرعت تزریق جریان را برای فاصله مشخصی کند می کند، تا قبل از توقف کامل انجام شود و از تخرب برش جلوگیری کند. در  نتیجه  این سیستم تولید قطعات خوب با لبه های صاف و عاری از ضایعات را ادامه می دهد.

۴) دستگاه های  لیزر جدید ، پارامتر های جدید پرتو

تولید کننده های دستگاه های برش سی ان سی  برای بهبود کیفیت پرتو لیزر میلیون ها دلار صرف تحقیق و توسعه  کرده اند. با تولید یک پرتوی بهتر ، لیزر می تواند فولاد را بدون ضایعات و آلومینیوم را بدون وقفه و با کیفیت لبه بهتری برش دهد.

چندین دهه پیش این تحقیقات روی لیزرهای CO2 متمرکز شده بود ، اما در سالهای اخیر ، واحد های  R&D (تحقیق و توسعه)  روی لیزر های فایبر و جدیدا تکنولوژی دیود مستفیم متمرکز شده اند.

دستگاه های لیزر CO2 روند ساخت و برش فلز را تغییر داد و باعث پیشرفت های حال حاضر این صنعت شده است.لیزر فایبر خود را به عنوان نسل جدید دستگاه های برش لیزر برای این صنعت ثابت کرده است.

لیزر فایبر با داشتن هزینه تعمیر و نگهداری کمتر ، رابط کاربری ساده و قابلیت برش در سرعتهای بسیار بالاتر از دستگاه لیزر  CO2 ، بهترین گزینه برای بسیاری از خریداران جدید دستگاه های لیزر است.

دستگاه های لیزر فایبر  در استفاده از فلز های نازک لبه هایی به خوبی دستگاه های  CO2  تحویل میدهد. اما با افزایش ضخامت مواد ، کیفیت لبه کاهش می یابد.

کنترلر ها با استفاده از مانیتورینگ فرایند ویژگی های سوراخ کاری و برش را در حین فرایند تشخیص داده و حتی برای ایجاد بهترین کیفیت لبه ، در گوشه های تیز ، تغییرات لازم را ایجاد می کنند. پرتوهای بهتر ، نازلها ، کنترل فرآیند و مواد باعث می شوند که فرایند برش به خوبی جریان داشته باشد.

پارامتر های پرتو

کیفیت پرتو لیزر بوسیله ی  پارامتر پرتو (BPP) محصول اندازه گیری می شود. دستگاه های لیزر CO2 معمولاً دارای BPP از ۸ تا ۹ میلی متر • mrad هستند که به لیزر این امکان را می دهد تا فولاد را بدون ضایعات و آلومینیوم را با کیفیت بسیار خوب لبه ، برش دهد.

لیزرهای فایبر معمولاً دارای BPP 1 تا ۳ میلی متر • mrad هستند ، که به لیزر اجازه می دهد خیلی سریع مواد نازکتری را برش دهد ، اما باعث افت کیفیت لبه در فلزات ضخیم تر می شود.به همین دلیل دستگاه  لیزر CO2 انتخاب سازنده هایی است که فلزات ضخیم تر را برش میدهند.

با این وجود ، فناوری جدید در حال ظهور است که باعث تغییر در خواص پرتو لیزر فایبر می شود و به آن اجازه می دهد فولاد های ضخیم را با همان کیفیت CO2 برش دهد ، آن هم با استفاده از توان وات کمتر.

این امر به صنایع اجازه می دهد تا با استفاده از  لیزر فایبر طیف کاملی از انواع فلزات با ضخامت های متفاوت را برش دهند ، بدون اینکه لازم باشد از پرتوی مخصوصی استفاده کنند و یا لنز را تغییر دهند.

در رقابت با  کیفیت لبه های دستگاه های Co2 ، دستگاههای فایبر می توانند از لنزها و آینه های خاص که باعث تغییر ضخامت برش می شوند ، استفاده کنند تا  اجازه دهد گاز بیشتری به داخل برش وارد شود و تراکم محل برش را کاهش دهد.

با این حال ، با تغییر مقدار BPP ، لیزر فایبر می تواند به کیفیت پرتو لیزر CO2 ، با تنظیم مناسب پرتو و بدون نیاز به تنظیمات اضافی و مواد مصرفی ، دست یابد.

نتیجه گیری

بدون شک در آینده ، فناوری های نوظهور باعث ایجاد پیشرفت های دیگری در صنعت دستگاه های برش لیزر و سی ان سی خواهد شد. چندین تولید کننده دستگاه های لیزر تکنولوژی جدید موسوم به دستگاه های  لیزر با دیود مستقیم را توسعه داده اند که کارایی اضافی و مزایای عملیات برش بی نظیری را ارائه می دهند.

در حالی که هنوز مشخص نیست که این فناوری چطور روی گزینه های فعلی برش به وسیله لیزر تأثیر می گذارد ، اما در حال حاضر توانایی تولید لبه های بهتر در برش لیزری را نشان داده است.

فناوری لیزر مدام در حال تغییر است.دستگاه های برش سی ان سی روز به روز پیشرفت می کنند ، سیستم های سریع تر و کارآمدتری یکی پس از دیگری ظهور میکنند و قطعا گزینه های بیشتری در آینده پدید خواهند آمد.

منبع  : لینک

نوشته لبه های بهتر در برش لیزری فلزات چگونه ایجاد می شود اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.

با پیشرفت تولید و صنعت ملی ، این فرآیند نیز روز به روز بهبود یافته و صنایع مختلف در فعالیت های گوناگون از آن بهره می برند.

علاوه بر اینکه متخصصین جوشکار باید آشنایی کامل با انواع روش های جوشکاری و متد روز داشته باشند ، مهندسین و کارشناسان فعال در صنایع هم باید با این حوزه آشنا باشند ، تا توانایی تشخیص انواع جوش و کیفیت آن و همچنین عیب یابی جوش ها را داشته باشند.

اگر در حال مطالعه این مقاله هستید ، قطعا این نیاز را احساس کردید.این مژده را می دهیم که این مقاله راهنمای جامعی هست برای شناخت انواع روش های جوشکاری و تکنولوزی و متد روز این فرآیند.

شما همچنین می توانید برای آشنایی بیشتر با انواع روش های برشکاری متداول برای فلزات  این مقاله را مطالعه کنید.برای مشاهده محصولات ما نیز میتوانید بر روی این قسمت کلیک کنید.

راهنمای جامع انواع روش های جوشکاری

به صورت کلی اتصال دو ماده به هم ، در سطح بین مولکولی و ایجاد جاذبه ی همیشگی بین اتم های آن ها را جوشکاری مینامند که این فرآیند میتواند با روش ها و تکنولوژی های گوناگونی به انجام برسد.

برای اتصال دو ماده با هم در صنایع از روش های مختلفی همچون پیچ یا پرچ ، چسب و … استفاده می شود که  ،  مزیت اتصال جوش ، استحکام ، سرعت و پایداری آن ها در بلند مدت هست.

انواع روش های جوشکاری

بصورت کلی فرآیند جوشکاری به دو روش کلی جوشکاری ذوبی و غیر ذوبی تقسیم میشود.

انواع کلی روش های جوشکاری

الف ) روش های جوشکاری ذوبی

در این روش اتصال از طریق ذوب دو ماده در کنار هم و سپس در هم تنیدگی در سطح مولکولی و بین اتم ها به مرور زمان و با کم شدن دمای چاله ی ذوب ایجاد می شود.طبقه بندی انواع متد های جوشکاری ذوبی در اینفوگرافی ذیل ، قابل مشاهده می باشد.این روش ها شامل انواع : جوشکاری الکترونی ، جوشکاری لیزری ، جوشکاری اُکسی گاز و جوشکاری قوسی می باشد.

اینفوگرافی انواع روش های جوشکاری ذوبی

۱) جوشکاری قوسی (AW)

متداول ترین و کاربردی ترین نوع جوشکاری روش ذوبی ، جوشکاری با قوس الکتریکی است. در این روش با ایجاد جریان الکتریکی میان الکترود و قطعه برای ایجاد چاله ی جوش و تولید مذاب برای ایجاد اتصال استفاده میکنند.جوشکاری قوسی ، خود از انواع مختلفی تشکیل شده که متداول ترین انواع آن ها را در شکل زیر مشاهده میکنید.

۲) اُکسی گاز (OFW)

در این روش از انرژی حرارتی ناشی از سوختن یک گاز سوختنی همچون استیلن برای ایجاد چاله ی مذاب جوش برای اتصال دو ماده استفاده می شود.در این روش بر روی دسته ی نازل جوشکاری ، شیر های کنترل جریان گاز نصب شده است.این شیر ها جزیان گاز خروجی به سر نازل را کنترل میکنند.نازل های جوش اُکسی گاز قابلیت همگرا کردن انواع مختلف گاز و شعله و گرما را در محل اتصال دو قطعه دارا می باشند.این فرآیند سبب می شود تا مذاب در محل اتصال سریع تر ایجاد شود.

۳) جوشکاری پرتوی لیزر (LBW)

جوش لیزر یکی از فرآیندهای لیزری است و برای به هم پیوستن مواد مختلف و ایجاد یک جوش قوی بین آنها استفاده می شود. فرایند جوش لیزر به فلزات ختم نمی شود و از آن برای طیف وسیعی از مواد و متریال می توان استفاده کرد.

این فرآیند برای ایجاد اتصال قوی و دائمی بین دو نوع فلز استفاده می شود. لیزر مورد استفاده ، پرتویی از نور با شدت بالا را در یک منطقه متمرکز ساطع می کند. هدف از انجام این فرآیند ذوب فیزیکی دو ماده در کنار هم است تا پیوندی بین آنها ایجاد شود.

از دستگاه های جوش لیزر جهت جوش دادن تیتانیوم، نیکل، قلع، روی، مس، آلومینیوم، کرم، نیوبیوم، طلا، نقره و انواع مختلفی از فلزات استفاده می گردد.

ازدستگاه جوش لیزر جهت اتصال و جوش دادن دو نوع فلز مختلف مانند مس ، نیکل، تیتانیوم، مس ،  برنج ،فولاد کم کربن نیز استفاده می شود.

جوشکاری لیزرمی تواند بسیاری از روش های جوشکاری سنتی را با مزایای بسیاری جایگزین کند که می تواند با کاهش هزینه ها ، بهبود راندمان و جوشکاری با کیفیت بالاتر همراه باشد.

از  مزایای جوشکاری لیزر دارد میتوان به دقت بالا ، اتصالات پیچیده ، جوشکاری مداوم ، جوشکاری ظریف، ابعد و فضای کارگیر کم و … اشاره کرد.

جوش لیزری فلزات

۴) جوشکاری با پرتوی الکترونی (EBW)

این روش پیشرفته تر از تکنولوژی جوش لیزر بوده ولی از نظر قیمت ، گران بوده و توانایی تامین مالی زیادی نیاز دارد.انرژی گرمایی این فرآیند ، از طریق پرتاب الکترون به قطعه ی مورد نظر و افزایش حرکت الکترون ها و انرژی جنبش آن ها حاصل می شود.

این روش بیشترین حرارت را در چاله ی مذاب ایجاد کرده و توانایی جوشکاری قطعات ضخیم ، از هر جنسی را دارد.

EBW دقت و کیفیت زیادی دارد ولی گران بودن بزرگترین عیب آن میباشد.

روش های جوشکاری غیر ذوبی

در این روش اتصال دو قطعه از طریق اعمال فشار بالا به یکدیگر ایجاد میشود .لبه ی  قطعات با فشار زیاد به سمت یکدیگر فشرده شده تا اتم های آن ها در هم تنیده شوند.هر چند که ممکن است در طول فرآیند مذاب کوچکی از به علت فشار بالا ایجاد شود ، اما عمدتا از این روش به عنوان روش های جوشکاری غیر ذوبی یاد می شود.این روش ماده ی پر کننده ندارد و  قطعات خواص اولیه خود را از دست نمی دهند.

با انواع جوشکاری غیر ذوبی میتوانید در اینفوگرافی زیر ، آشنایی پیدا کنید.این روش ها شامل : جوشکاری مقاومتی ،جوشکاری اصطکاکی ،جوشکاری انفجاری ، جوشکاری فراصوتی و جوشکاری نورد میباشد.

اینفوگرافی انواع روش های جوشکاری غیر ذوبی

نتیجه گیری

برای اتصال دو قطعه ی مختلف به هم میتوان از روش های مختلفی استفاده کرد . روش جوشکاری ، اتصالی پایدار و مستحکمی را نسبت به سایر روش ها در بر دارد. جوشکاری خود از انواه مختلفی تشکیل می شود. روش ذوبی را میتوان متداول ترین و رایج ترین روش جوشکاری دانست.

در این مقاله سعی کردیم شما را با روش های مختبف جوشکاری آشنا کنیم.در مقاله هایی که در آینده در اختیار شما قرار خواهیم داد ، سعی خواهیم کرد روش های انجام جوشکاری ها را شرح دهیم.همچنین عیب های متداول جوش های مختلف و روش های برطرف کردن آن را بررسی کنیم.

در مقاله بعد برای شما انواع عیوب رایح در جوشکاری و راه های برطرف کردن آن را آمورش خواهیم داد.

برای ارتباط بیشتر با مجموعه سی ان سی سازان میتوانید با کلیک روی این قسمت ما را در اینستاگرام دنبال کنید.

نوشته انواع روش های جوشکاری اولین بار در CNC سازان. پدیدار شد.