دستگاه برش لیزر فلزات یکی از تجهیزات مهم در صنایع فلزی، قطعه‌سازی، ماشین‌سازی، تابلو‌سازی، صنایع ساختمانی و تولید تجهیزات صنعتی است. سرعت بالای برش، دقت مناسب و کیفیت لبه قطعه باعث شده است دستگاه‌های لیزر فایبر به یکی از پرکاربردترین روش‌های برش فلزات تبدیل شوند.

سؤال مهم برای بسیاری از صاحبان کارگاه‌ها وجود دارد:

چگونه می‌توان سرعت برش دستگاه لیزر فلزات را افزایش داد، بدون اینکه کیفیت برش کاهش پیدا کند یا عمر دستگاه کوتاه شود؟

افزایش سرعت تنها با بالا بردن عدد Speed در نرم‌افزار امکان‌پذیر نیست. اگر پارامترهای برش، توان لیزر، فشار و خلوص گاز، فوکوس، نازل، لنز، سیستم خنک‌کننده و وضعیت مکانیکی دستگاه به‌درستی تنظیم نشده باشند، افزایش سرعت می‌تواند باعث ایجاد پلیسه، برش ناقص، افزایش مصرف قطعات مصرفی و حتی آسیب به هد و منبع لیزر شود.

آیا افزایش سرعت برش همیشه به نفع دستگاه است؟

خیر.

سرعت برش باید متناسب با توان لیزر، نوع فلز، ضخامت ورق، نوع گاز کمکی، قطر نازل، موقعیت فوکوس و پارامترهای دستگاه انتخاب شود.

اگر سرعت بیش از حد افزایش پیدا کند، ممکن است لیزر فرصت کافی برای انتقال انرژی به فلز نداشته باشد و نتیجه آن برش ناقص یا باقی ماندن پلیسه در قسمت زیرین قطعه باشد.

از طرف دیگر، سرعت پایین نیز همیشه بهتر نیست. سرعت بیش از حد پایین می‌تواند باعث افزایش حرارت ورودی، ایجاد تغییر رنگ، افزایش منطقه متأثر از حرارت و کاهش کیفیت لبه شود.

بنابراین هدف اصلی باید رسیدن به بیشترین سرعت پایدار با حفظ کیفیت برش باشد، نه صرفاً افزایش عدد سرعت.

1. انتخاب توان مناسب منبع لیزر

یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر سرعت برش، توان منبع لیزر است. برای مثال دستگاهی که برای برش ورق‌های نازک طراحی شده است، در برش مداوم ورق‌های ضخیم نمی‌تواند عملکرد دستگاهی با توان بالاتر را ارائه دهد.

انتخاب توان باید براساس موارد زیر انجام شود:

• نوع فلز

• ضخامت ورق

• حجم تولید

• سرعت مورد انتظار

• نوع برش

• ساعات کاری دستگاه

• نیاز به برش مداوم یا مقطعی

توان بالاتر الزاماً به معنای انتخاب بهتر نیست. اگر بخش عمده کار شما ورق‌های نازک است، انتخاب بیش از حد توان ممکن است هزینه اولیه و هزینه‌های جانبی را افزایش دهد بدون اینکه مزیت واقعی متناسب با سرمایه‌گذاری ایجاد کند.

2. تنظیم صحیح پارامترهای برش

یکی از رایج‌ترین دلایل کاهش سرعت و کیفیت برش، تنظیم نبودن پارامترها است.

پارامترهای مهم شامل موارد زیر هستند:

• سرعت برش

• توان لیزر

• فرکانس

• Duty Cycle

• موقعیت فوکوس

• فشار گاز

• نوع گاز

• قطر نازل

• ارتفاع نازل

• پارامترهای Piercing یا سوراخ‌کاری اولیه

این پارامترها باید برای هر نوع فلز و ضخامت به‌صورت مناسب تنظیم شوند.

بهتر است به‌جای استفاده از یک تنظیم ثابت برای تمام ورق‌ها، برای هر ماده و ضخامت یک جدول پارامترهای تست‌شده داشته باشید.

این کار علاوه بر افزایش سرعت تولید، باعث کاهش آزمون‌وخطا و کاهش مصرف نازل، لنز و گاز می‌شود.

3. تنظیم دقیق فوکوس؛ یکی از کلیدهای افزایش کیفیت و سرعت

فوکوس تعیین می‌کند انرژی پرتو لیزر در چه نقطه‌ای بیشترین تمرکز را داشته باشد.

اگر موقعیت فوکوس مناسب نباشد:

• سرعت برش کاهش پیدا می‌کند.

• لبه قطعه ممکن است زبر شود.

• پلیسه افزایش پیدا می‌کند.

• برش ممکن است کامل انجام نشود.

• انرژی بیشتری برای رسیدن به نتیجه مطلوب مصرف می‌شود.

4. نازل را جدی بگیرید

ازل یکی از قطعات کوچک اما بسیار مهم در دستگاه برش لیزر است.

نازل وظیفه دارد گاز کمکی را به‌صورت مناسب به محل برش هدایت کند. اگر نازل کثیف، آسیب‌دیده یا تغییرشکل داده باشد، جریان گاز از حالت مطلوب خارج می‌شود و کیفیت برش افت می‌کند.

علائم نازل نامناسب می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• افزایش پلیسه

• برش ناپایدار

• سوراخ‌کاری ضعیف

• سوختگی اطراف محل برش

• کاهش سرعت

• افزایش خطای برش

نازل باید مرتب بررسی شود و در صورت مشاهده تغییر شکل یا آسیب، تعویض شود. همچنین انتخاب قطر نازل باید مطابق دستورالعمل سازنده و پارامترهای همان فرآیند انجام شود.

5. تمیز بودن لنز محافظ را بررسی کنید

لنز محافظ هد لیزر از قطعات بسیار حساس دستگاه است.

وجود گردوغبار، دود، ذرات فلزی یا آلودگی روی لنز می‌تواند باعث جذب انرژی و افزایش حرارت آن شود. در شرایط نامناسب، این آلودگی می‌تواند کیفیت برش را کاهش داده و به قطعات اپتیکی آسیب وارد کند.

بنابراین بهتر است قبل از شروع کار، وضعیت لنز محافظ بررسی شود.

نکته مهم این است که لنز را بیش از اندازه تمیز نکنید. اگر لنز تمیز است، دستکاری غیرضروری آن می‌تواند خودش خطر ایجاد خط و آسیب به پوشش اپتیکی را افزایش دهد.

در صورت مشاهده سوختگی، ترک، خراش یا آلودگی جدی، لنز باید طبق دستورالعمل سازنده تمیز یا تعویض شود.

6. گاز کمکی؛ عامل مهم در سرعت برش

گاز کمکی نقش مهمی در فرآیند برش لیزر دارد.

بسته به جنس و ضخامت فلز، ممکن است از:

• اکسیژن

• نیتروژن

• هوای فشرده

استفاده شود.

فشار، خلوص و خشک بودن گاز می‌تواند روی کیفیت و پایداری برش اثر داشته باشد. وجود روغن یا رطوبت در مسیر گاز می‌تواند برای فرآیند برش مشکل ایجاد کند.

رای عملکرد بهتر:

• فیلترهای سیستم هوای فشرده را بررسی کنید.

• رطوبت سیستم را تخلیه کنید.

• شیلنگ‌ها و اتصالات را از نظر نشتی بررسی کنید.

• فشار گاز را مطابق پارامترهای توصیه‌شده تنظیم کنید.

• از گاز مناسب برای جنس و ضخامت ورق استفاده کنید.

نتیجه‌گیری

افزایش سرعت دستگاه برش لیزر فلزات فقط با بالا بردن سرعت حرکت هد امکان‌پذیر نیست. برای رسیدن به سرعت بالا، کیفیت برش مناسب و عمر طولانی دستگاه باید تمام اجزای سیستم در شرایط مطلوب کار کنند.

مهم‌ترین اقدامات عبارت‌اند از:

• انتخاب توان مناسب منبع لیزر
• تنظیم دقیق پارامترهای برش
• تنظیم فوکوس
• کنترل وضعیت نازل
• مراقبت از لنز محافظ
• استفاده از گاز مناسب و خشک
• نگهداری صحیح چیلر
• سرویس ریل‌ها و سیستم حرکتی
• تمیز نگه داشتن دستگاه
• جلوگیری از برخورد هد
• سرویس پیشگیرانه
• ثبت و تحلیل پارامترهای برش