برش-لیزری-لوله-آهنی

مقایسه برش لیزری با 4 روش برش سنتی

در بسیاری از حوزه‌های صنعتی، از جمله صنعت ما، برش لیزری به دلیل سرعت، دقت و مقرون به صرفه بودن نسبی در هنگام در نظر گرفتن تمام روش‌های برش موجود مورد توجه است. اما در خود برش لیزری جایگزین‌هایی وجود دارد.

برش لیزری

برش لیزری از جریان بسیار متمرکز فوتون‌ها برای برش طرح‌های دقیق در فلز ورق استفاده میکند.
برش دهنده‌های لیزری مانند ما، با استفاده از نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر برنامه ریزی میشوند که سطوح بالایی از دقت را برای هر برش فراهم میکند و ما هر متغیر (ضخامت فلز، نوع و زیرنوع، سرعت برش و نسبت شدت لیزر) را در نرم افزار خود برنامه ریزی میکنیم تا لیزر در برش فلز ورق عمل کند.
دستگاه برش لیزر ما را نمیتوان برای برش پلاستیک‌ها (ذوب میکنند)، چوب (میسوزاند) یا فلزاتی که در مذاب شدن “براق” در نظر گرفته میشوند استفاده کرد – به این معنی که نقطه ذوب پایینی دارند و زیر پرتو فوتون لیزر مانند برنج و مس ذوب میشوند. این را نباید با “پولیش شده” اشتباه گرفت، زیرا میتوانیم فولادهای ضد زنگ صیقل داده شده با آینه را برش دهیم.
برای این مواد روش‌های برش جایگزین مناسبتر هستند – مانند برش واترجت یا برش مکانیکی (برای مثال با استفاده از اره نواری).

4 نوع اصلی برش لیزری وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
به طور کلی مزایای برش لیزری همانطور که در بالا ذکر شد دقت، سرعت و مقرون به صرفه بودن است و معایب آن محدودیت در ضخامت و نوع مواد است.
بیایید نگاهی دقیق‌تر به نحوه مقایسه برش لیزری با دیگر روش‌های برش بیندازیم:

برش واترجت

فرق-برش-لیزری-با-برش-واترجت
فرق-برش-لیزری-با-برش-واترجت

داشتن لیزر و واترجت مزایای هر دو دستگاه را فراهم میکرد، اما با محبوب شدن مهندسی دقیق نیاز به توانایی واترجت در برش ورقه‌های ضخیم فلزی، چوب و پلاستیک خشک شد و این دستگاه جای خود را به ترمز مطبوعاتی دوم و دیگر ابزارهای ساخت داد تا بتوانیم خدمات بهتری به مشتریان خود ارائه دهیم.

در ابتدای شرکت ما تنها یک دستگاه داشتیم که یک دستگاه واترجت بود. این دستگاه به خوبی به ما خدمت کرد اما اجرای آن پرهزینه، کند و فاقد دقت در قطعات کوچکتر بود.

بنابراین ما دستگاه برش لیزری را نصب کردیم، و هر دو را برای چند سال اجرا کردیم تا در نهایت واترجت را حذف کنیم.

در برش واترجت یک جت آب تحت فشار به اندازه 27 هزار کیلو در هر اینچ مربع به ماده‌ای که روی بستر قرار دارد شلیک میشود تا تقریبا هر چیزی را برش دهد.
این آب میتواند با دانه‌های ساینده مخلوط شود تا از میان مواد ضخیمتر نیز عبور کند.

تفاوت‌های اصلی بین برش لیزر CO۲ ما و برش واترجت در این جدول نشان داده شده است:

لیزر CO2 برش واترجت
انرژی مصرف شده نور آب
منبع انرژی پرتو لیزر گازی پمپ آب فشار قوی
انتقال انرژی پرتو لیزر توسط آینه هدایت میشود شلنگ‌های فشار قوی
حداکثر تحمل و فاصله مجاز بین مواد و نازل +/- 0.1 میلی متر +/- 1 میلی متر
راه‌انداز فیزیکی منبع لیزری که در داخل دستگاه قرار دارد منطقه برش واترجت در معرض، پمپ قرار گرفته به طور جداگانه
خروجی پرتو 1500 تا 4000 وات 4 تا 17 کیلو وات (4000 بار)
مواد قابل برش فلزات، به استثنای فلزات بازتابنده مانند برنج تمام مواد
ضخامت مواد قابل برش فولادهای تا 25 میلی متر، فولاد ضد زنگ 12 میلی متر، آلومینیوم 10 میلی متر در اکثر مواد تا 1 فوت ضخامت دارد
برش‌های رایج برش ورق‌های مسطح برش سنگ، پلاستیک، سرامیک، فلزات ضخیم، فلزات بازتابنده
قطعاتی که فرسوده میشوند شیشه محافظ، نازل گاز، آینه نازل، نازل فوکوس، اجزای فشار، شلنگ‌ها، پمپ
میانگین مصرف انرژی 1500 وات متوسط پمپ 20 کیلو وات
برق 24-40 کیلو وات 22-35 کیلووات
مولد گاز لیزر (اکسیژن، هلیوم، نیتروژن) شن، ساینده آب
حداقل اندازه شکاف برش 0.15 میلی متر 0.5 میلی متر
نوع برش شیاردار ظاهر “شن و ماسه”
تلرانس 0.05 میلی متر 0.2 میلی متر
میزان لب پر کنندگی هیچ جزئي
تنش گرمایی بر روی ماده تغییر شکل، تعدیل، تغییرات ساختاری ممکن است رخ دهد بدون تنش حرارتی
الزامات ایمنی هیچ عینک ایمنی، محافظ گوش، محافظت در برابر آب فشار قوی
تولید گازها مقداری هیچ
آلودگی صوتی خیلی کم خیلی بالا
الزامات برای تمیزی ماشین کم خیلی بالا
ضایعات تولید شده گرد و غباری که نیاز به استخراج و فیلتر کردن با خلاء دارد مقدار زیادی آب و شن

نتیجه: برش لیزر سریعتر، دقیق‌تر است و هزینه‌های جاری و مواد زائد کمتری نسبت به واترجت تولید میکند، اما با انواع مواد و ضخامت‌ها محدود میشود.

برش پلاسما

برش پلاسما که تنها روی فلزات استفاده میشود، میتواند ورقه‌های ضخیمی را برش دهد که لیزر نمیتواند. فرآیند برش قوس پلاسما از گاز رسانای الکتریکی برای انتقال انرژی از طریق مشعل برش پلاسما به فلز در حال برش استفاده میکند. مانند برش لیزری، یک برش دهنده پلاسما نمیتواند پلاستیک‌ها یا چوب‌ها را برش دهد، اما مانند واترجت میتواند فلزات ضخیم را برش دهد. همچنین مانند لیزر، پلاسما فلز را ذوب میکند تا از میان آن عبور کند و سطح دقت بالایی دارد.

جدول زیر مقایسه بین برش لیزری فعلی و برش پلاسما را نشان میدهد:

لیزر CO2 برش پلاسما
انرژی مصرف شده نور
منبع انرژی پرتو لیزر گازی منبع تغذیه DC
انتقال انرژی پرتو لیزر توسط آینه هدایت میشود گاز با شارژ الکتریکی
حداکثر تحمل و فاصله مجاز بین مواد و نازل +/- 0.1 میلی متر +/- 0.5 میلی متر
راه‌انداز فیزیکی منبع لیزری که در داخل دستگاه قرار دارد محل کار، هوای مغازه و مشعل پلاسما
خروجی پرتو 1500 تا 4000 وات N/A
مواد قابل برش فلزات، به استثنای فلزات بازتابنده مانند برنج تمام فلزات
ضخامت مواد قابل برش فولادهای ملایم تا 25 میلی متر، فولاد ضد زنگ 12 میلی متر، آلومینیوم 10 میلی متر حداکثر 10 میلی متر
برش‌های رایج برش ورق‌های مسطح برش ورق و صفحه تخت
قطعاتی که فرسوده میشوند شیشه محافظ، نازل گاز، آینه نازل و الکترود برش
میانگین مصرف انرژی 1500 وات متوسط پلاسما 300 آمپر
برق 24-40 کیلو وات 55 کیلووات
مولد گاز لیزر (اکسیژن، هلیوم، نیتروژن)
حداقل اندازه شکاف برش 0.15 میلی متر 0.05 میلی متر
نوع برش شیاردار شیاردار
تلرانس 0.05 میلی متر 0.5 میلی متر
میزان لب پر کنندگی هیچ یک جزئي
تنش گرمایی بر روی ماده تغییر شکل، تعدیل، تغییرات ساختاری ممکن است رخ دهد تغییر شکل، تعدیل، تغییرات ساختاری ممکن است رخ دهد
الزامات ایمنی شخصی هیچ عینک ایمنی محافظ
تولید گازها مقداری مقداری
آلودگی صوتی خیلی کم متوسط
الزامات تمیز کردن ماشین کم متوسط
ضایعات تولید شده گرد و غباری که نیاز به استخراج و فیلتر کردن با خلاء دارد گرد و غباری که نیاز به استخراج و فیلتر کردن با خلاء دارد

نتیجه: در حالی که برش لیزری و برش پلاسما شباهت‌های زیادی در فرآیند و دقت دارند، تحمل، مصرف انرژی و حفاظت مورد نیاز برش لیزری به میزان قابل توجهی کمتر است که این روش را در زمینه صنعتی برش ورق فلزی برتر میکند.

برش گاز اکسیژن

برش-با-گاز-اکسیژن
برش-با-گاز-اکسیژن

این روش شامل چندین فرآیند برش است که برای برش فلزات از طریق واکنش شیمیایی اکسیژن با فلز پایه در دماهای بالا که توسط شعله نگهداری میشود، استفاده میشود. یک جت اکسیژن خالص به ناحیه گرم شده جریان می‌یابد و باعث واکنش شیمیایی میشود که اکسید آهن را تشکیل میدهد (همچنین به عنوان “سرباره” شناخته میشود). بخار اکسیژن سرباره را از بین میبرد و اجازه میدهد فلز زیر آن سوراخ شده و بریده شود. این روش برش به انواع کربن و آلیاژ پایین فولاد محدود میشود.

لیزر CO2 برش گاز اکسیژن
انرژی مصرف شده نور اکسیژن و استیلن
منبع انرژی پرتو لیزر گازی اکسی استیلن
انتقال انرژی پرتو لیزر توسط آینه هدایت میشود شعله گاز از طریق مشعل
حداکثر تحمل و فاصله مجاز بین مواد و نازل +/- 0.1 میلی متر 0.5 میلی متر
راه‌انداز فیزیکی منبع لیزری که در داخل دستگاه قرار دارد گازها، مشعل برش و محل کار
خروجی پرتو 1500 تا 4000 وات N/A
برش سه بعدی مواد (لوله)
به دلیل باریکه سخت و تنظیم دقیق CAD فاصله تا نازل ممکن نیست
N/A
مواد قابل برش فلزات، به استثنای فلزات بازتابنده مانند برنج فولادهای کربنی، اکثر آلیاژهای فلزی
ضخامت مواد قابل برش فولادهای ملایم تا 25 میلی متر، فولاد ضد زنگ 12 میلی متر، آلومینیوم 10 میلی متر 3 تا 10 میلی متر
برش برش ورق‌های مسطح برش ورق‌های مسطح
قطعاتی که فرسوده میشوند شیشه محافظ، نازل گاز، آینه برش نکات مشعل
میانگین مصرف انرژی 1500 وات متوسط صفحه HR
برق 24-40 کیلو وات بدون برق
مولد گاز لیزر (اکسیژن، هلیوم، نیتروژن) گاز اکسیژن
حداقل اندازه شکاف برش 0.15 میلی متر 0.5 میلی متر
نوع برش شیاردار شیاردار
تلرانس 0.05 میلی متر 0.76 میلی متر
میزان لب پر کنندگی هیچ یک جزئي
تنش حرارتی روی مواد تغییر شکل، تعدیل، تغییرات ساختاری ممکن است رخ دهد تغییر شکل، تعدیل، تغییرات ساختاری ممکن است رخ دهد
الزامات ایمنی شخصی هیچ یک عینک و دستکش ایمنی محافظ
تولید گازها مقداری مقداری
آلودگی صوتی خیلی کم کم
الزامات برای تمیز کردن دستگاه کم متوسط
ضایعات تولید شده گرد و غباری که نیاز به استخراج و فیلتر کردن با خلاء دارد عمدتا گرد و غبار

نتیجه: برش لیزری دقیق‌تر، سریعتر و قادر به برش طیف وسیع‌تری از فلزات نسبت به برش شعله است. اگرچه برش شعله نیازی به برق ندارد و به صرفه‌تر از لیزر روی سطح است، اما برش لیزری سریعتر و کارآمدتر انتخاب بهتری است. همچنین، لیزر بسیار ایمنتر است زیرا برش شعله با دست با استفاده از مشعل کامل میشود.

برش مکانیکی

فرق-برش-لیزری-با-برش-مکانیکی
فرق-برش-لیزری-با-برش-مکانیکی

برش مکانیکی میتواند به عنوان مکمل برش لیزری، یا به عنوان یک سرویس متمایز از خود استفاده شود. ترجیح بین این دو روش معمولا به الزامات کاربرد، مقرون به صرفه بودن، قابلیت‌های تولید و نیازهای مشتری مربوط میشود.

برش مکانیکی شامل ابزارسازی و ماشین کاری است و فرآیندی است که از تجهیزات قدرت محور برای برش مواد استفاده میکند؛ تجهیزاتی مانند لاته، ماشین آسیاب، مته و اره مکانیکی.

دستگاه تراش، که شاید کاربردی‌ترین ماشین‌های برش مکانیکی باشد چون بزرگ است و نیازی به فردی برای راه‌اندازی مستقیم آن نیست (مانند اره نواری یا اره دایره‌ای)، یک ابزار برش ثابت با میز متحرک است که مواد بر روی آن قرار میگیرند و با گیره نگه داشته میشوند. در این ماشین این میز است که به جای ابزار برش حرکت میکند و جهت‌های کامپیوتر حرکت میز در اطراف تیغه چرخان را تعیین میکند.

لیزر CO2 برش مکانیکی
انرژی مصرف شده سبک تیغه فلزی
منبع انرژی پرتو لیزر گازی منبع برق
انتقال انرژی پرتو لیزر توسط آینه هدایت میشود منبع برق تیغه را میچرخاند
حداکثر تحمل و فاصله مجاز بین مواد و نازل +/- 0.1 میلی متر خود تیغه از مواد عبور میکند. متغیر تحمل بسته به اندازه تیغه
راه‌انداز فیزیکی منبع لیزری که در داخل دستگاه قرار دارد میز متحرک و تیغه ثابت و چرخان
خروجی پرتو 1500 تا 4000 وات N/A
برش سه بعدی مواد (لوله) به دلیل باریکه سخت و تنظیم دقیق CAD فاصله تا نازل ممکن نیست تا حدی ممکن است، اگر بتوان آن را روی میز ثابت کرد
مواد قابل برش فلزات، به استثنای فلزات بازتابنده مانند برنج تمام مواد
ضخامت مواد قابل برش فولادهای ملایم تا 25 میلی متر، فولاد ضد زنگ 12 میلی متر، آلومینیوم 10 میلی متر تا 20 سانتی متر در اکثر مواد
برنامه‌های کاربردی رایج برش ورق‌های مسطح برش ورق‌های چوبی و فلزی
قطعاتی که با استفاده فرسوده میشوند شیشه محافظ، نازل گاز، آینه قطعات متحرک میز، تیغه‌ها (اغلب)
میانگین مصرف انرژی 1500 وات متوسط
برق برق 24-40 کیلو وات
مولد گاز لیزر (اکسیژن، هلیوم، نیتروژن)
حداقل اندازه شکاف برش 0.15 میلی متر 2 میلی متر
برش ظاهر سطح شیاردار شیاردار
تلرانس 0.05 میلی متر 1 میلی متر
میزان لب پر کنندگی هیچ یک مقداری
تنش حرارتی روی مواد تغییر شکل، تعدیل، تغییرات ساختاری ممکن است رخ دهد مقداری
الزامات ایمنی شخصی هیچ دستکش، محافظ چشم
تولید گازها مقداری هیچ یک
آلودگی صوتی خیلی کم متوسط
الزامات تمیز کردن ماشین کم متوسط
ضایعات تولید شده گرد و غباری که نیاز به استخراج و فیلتر کردن با خلاء دارد عمدتا گرد و غبار

نتیجه: لیزر یک روش بسیار برتر برای برش هم از نظر دقت و هم از نظر تحمل است، اما در مقایسه با فرایندهای برش مکانیکی به طور قابل توجهی گرانتر است. با این حال، مانند مجموعه قبلی ما با یک واترجت و یک لیزر، و مجموعه فعلی ما با یک لیزر و ابزارهای برش ساخت مانند گروه شاهد، این دو فرآیند برش به طور متقابل منحصر به فرد نیستند.

نتیجه گیری: برش لیزر یا جایگزین‌ها؟

با تمام این روش‌های برش موجود، مشخص میشود که کدام روش برای مصرف کننده بهتر است، و چه چیزی را برش دهیم، چگونه و به چه میزان در هنگام خرید ماشین آلات به عنوان اپراتور.

قابلیت اطمینان لیزر در برش دقیق، دلیل اصلی ما برای ارائه این سرویس به عنوان بخش اصلی مجموعه ما است. ما لیزر را نسبت به سایر روش‌های برش انتخاب کردیم زیرا برای ما و مشتریانمان، بهترین انتخاب است. و با لیزرهای فایبری که اکنون در دسترس هستند، این یک روش رو به رشد و در حال تکامل برای برش است.

وقتی نوبت به نیازهای برش شما میرسد، انتخاب با شماست. سوالاتی که باید پرسیده شوند عبارتند از:

  • مواد برشی، ضخامت و اندازه آن‌ها چقدر است؟
  • چقدر باید از نظر وقت و پول هزینه کنید؟
  • چقدر دقت در برش خود نیاز دارید و تحمل شما چقدر است؟
برچسب‌ها: بدون برچسب