فناوری لیزر چگونه کیفیت ساخت قطعه را ارتقا می دهد - وبلاگ تورهای استانبول

به گزارش وبلاگ تورهای استانبول، فناوری لیزر از ظرافت بالایی برخوردار است و به فرآیندی پرکاربرد در بخش های گوناگون زندگی تبدیل شده، به طوری که هر روز بر کاربردهای صنعتی و هنری اش افزوده می گردد.

به گزارش گروه علم و پیشرفت وبلاگ تورهای استانبول به نقل از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، برش لیزری در تعداد فناوری های نوظهور و پرکاربردی قرار گرفته است که در کشورمان هم فناوری آن به کمک شرکت های دانش بنیان پیشرفته است. از لیزر با توان بالا استفاده می نماید که به وسیله فناوری اپتیک و ابزار دقیق(CNC) به کار راهنمایی پرتو یا مواد برنده می پردازد.

این فرایند از یک سیستم کنترل حرکتی دقیق و بر اساس الگویی رایانه ای، برش روی مواد را انجام می دهد. پرتوی لیزر متمرکز به وسیله سوزاندن و ذوب کردن، تبخیر یا به وسیله یک جت گاز، برش با دقت بسیار بالا را ممکن می نماید. این نوع برش باعث می گردد ضمن حفظ کیفیت سطح برش خورده، سرعت کار بسیار بیش تر گردد.

دامنه کاربرد گسترده

اما این پرتوی پرقدرت و برنده از کجا نشأت می گیرد؟ پرتوی لیزر با تحریک مواد پیشرفته، به وسیله تخلیه الکتریکی یا لامپ های مخصوص ایجاد می گردد. مواد لیزر با انعکاس داخلی تقویت می شوند و این افزایش قدرت تا زمانی که انرژی آن برای ایجاد برش کافی باشد، ادامه می یابد. این نور به وسیله آینه ها یا فیبر نوری که پرتو را به وسیله یک لنز راهنمایی می نماید ، در نقطه مورد نظر متمرکز می گردد.

باریکترین مقدار پرتوی لیزر به طور معمول کمتر از 32صدم میلی متر قطر دارد ، اما این مقدار تا 10صدم میلی متر قابل افزایش است.

در مواردی که فرایند برش لیزر ضروری است از جایی غیر از لبه مواد آغاز گردد ، از یک فرآیند سوراخ کاری استفاده می گردد، که به موجب آن یک لیزر پالسی با قدرت بالا در مواد سوراخ ایجاد می نماید؛ به اسم مثال حدود 5 ثانیه طول می کشد تا از فولاد ضد زنگ حدود نیم میلی متر برش داده گردد.

انواع برش لیزری

فرآیند برش لیزری به وسیله مواد گوناگونی برای کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار می گیرد. لیزر گاز کربن دی اکسید یکی از همین روش ها است که برای برش، ایجاد خستگی و حکاکی روی اشیا استفاده می گردد. بعلاوه نئودیمیم (Nd) و نئودیمیم ایتریوم-آلومینیوم-گارنت که از نظر سبک یکسان هستند، در کاربردهای نیازمند انرژی زیاد، فرآیندهای تکراری و حکاکی بسیار پرقدرت استفاده می گردد. بعلاوه برای جوشکاری می توان از انواع لیزرها استفاده کرد.

مبنای کار لیزرهای گاز دی اکسید کربن، شامل عبور جریان الکتریکی از یک ترکیب گازی است که این روزها با پیشرفت فناوری از محبوبیت بالایی برخوردار شده اند. بعلاوه با استفاده از تکنیک جدیدتر ایجاد انرژی به وسیله فرکانس رادیویی کاربردهای بیش تری هم یافته است.

روش فرکانس رادیویی به کمک الکترودهای بیرونی، مسائل مربوط به فرسایش الکترود و آبکاری مواد الکترود روی ظروف شیشه ای و اپتیک را دارد و به همین علت از الکترود داخل حفره استفاده می گردد.

عامل دیگری که می تواند عملکرد لیزر را متنوع کند، نوع جریان گاز است. انواع متداول لیزر گاز کربن دی اکسید از جریان محوری سریع، جریان محوری آهسته، جریان عرضی و دال بری استفاده می نماید.

جریان محوری سریع از مخلوطی از دی اکسیدکربن، هلیم و نیتروژن با سرعت زیاد به وسیله توربین یا دمنده استفاده می نماید. لیزرهای جریان عرضی از یک دمنده ساده برای گردش مخلوط گاز با سرعت کمتر استفاده می نمایند.

بسته به میزان و پیکربندی سیستم ، از روشهای مختلفی برای خنک کردن ژنراتور لیزر و اپتیک خارجی استفاده می گردد. گرمای ایجاد شده و پسماند آلاینده می تواند مستقیماً به هوا منتقل گردد ، اما معمولاً از ماده خنک نماینده و فیلترهایی برای کاهش حرارت و آلودگی استفاده می گردد. آب یک خنک نماینده متداول است که اغلب به وسیله سیستم انتقال حرارت سامانه لیزری را خنک می نماید.

گوناگونی تکنیک لیزر

یک نمونه از کاربرد استفاده از آب در برش لیزری، سیستم میکروجت لیزر است که پرتوی لیزر پالسی را با سرعت بسیار زیاد جت آب پیوند می دهد تا پرتو را به همان شیوه فیبر نوری راهنمایی کند.

آب بعلاوه مزیت حذف به جای مانده ها و خنک سازی مواد را به همراه دارد، در حالی که از دیگر مزایای آن نسبت به برش لیزری خشک، می توان به سرعت بالای کار، انجام برش چند جهته و برش موادی که امکان سوختن دارند اشاره نمود.

فناوری لیزر الیافی، نوع تازه ای از برش لیزری به تعداد می رود که در صنعت فلزات هم محبوبیت زیادی پیدا نموده است. این فناوری به جای استفاده از مایع یا گاز، از یک ماده افزایشی جامد استفاده می نماید.

در فناوری برش لیزر الیافی، لیزر در یک الیاف شیشه تقویت می گردد تا میزان لکه بسیار کمتری از آنچه که با تکنیک گاز کربن دی اکسید ایجاد می شد، فراوری کند. این دقت بالا استفاده از این روش را برای برش فلزات براق ایده آل می نماید.

توسعه فناوری لیزر در ایران

در حال حاضر، ایران هم هم گام با پیشرفت فناوری لیزر در سایر کشورهای دنیا در راستا توسعه این فناوری قرار گرفته است. شرکت های دانش بنیان با فراوری تجهیزات و ارائه خدمات پیشرفته برش لیزری، صنایع مختلفی مانند خودروسازی، صنایع دفاعی و فراوری محصولات تجاری مانند لوازم خانگی را کمک می نمایند.

در راستا توسعه فناوری لیزر حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری از مواد پیشرفته و تجهیزات این حوزه، گامی بوده که با ایجاد زیرساخت ها و حمایت های مادی و معنوی، زمینه را برای رونق شرکت های دانش بنیان و خلاق فراهم نموده و ایران را در راستا پیشرفت این فناوری قرار داده است.

ساخت لیزرهای پزشکی، آموزشی و صنعتی از عمده فراوریات ایران ساخت این حوزه به تعداد می رود و اکنون به کمک شرکت های دانش بنیان و فناور، پیشرفته است