برش فلزات توسط دستگاه لیزر

به طور عمده از دو روش برای برش فلزات استفاده می‌شود. روشی که از سال‌های پیش مرسوم بوده و به صورت سنتی انجام می‌شده، استفاده از اره مخصوص و روش‌های مکانیکی بوده است. در این روش میزان خطا به مراتب بالا بوده و در عین حال امکان ایجاد طرح‌های پیچیده نیز مقدور نمی‌باشد. همچنین، لبه‌های برش خورده بسیار نامرتب خواهد بود.
روش دیگری که در سال‌های اخیر و بعد از پیدایش تکنولوژی لیزر مورد استفاده قرار گرفت، دستگاه لیزر می‌باشد. برخلاف روش قبل در این روش، میزان خطا به میزان قابل توجهی کاهش یافته و صنعتگران قادر هستند تا فلزات را با انواع شکل‌ها و طرح‌های پیچیده برش دهند. با استفاده از تکنولوژی لیزر، سرعت کار نیز به مراتب بالاتر از دیگر روش‌ها می‌باشد. در ادامه به طور کامل به فرایند انجام برش قلزات با دستگاه لیزر پرداخته شده است.

دستگاه لیزر

تقریبا اکثر فلزات را می‌توان با استفاده از لیزر برش انجام داد. اما فلزاتی مانند فولاد، آهن، استیل ضدآب و آلومینیوم بیشترین کاربرد را در برش با لیزر دارند. لیزر با ایجاد گرما و حرارت بالا بر روی فلزات، آن ها را تحت تاثیر قرار داده و باعث ایجاد اشکال ظریف و بی‌نظیر بر روی ورقه ‌های فلزی می‌شود.

اشعه ای از که دستگاه لیزر ساطع می‌سازد از قوتون تشکیل شده است که توسط برخی مواد مانند آلومینیوم و آلیاژ مس منعکس می‌شود. این مواد که در دستگاه لیزر به کار برده شده‌اند، رسانای گرمای خوبی بوده و گرما را در سطح خود پخش نمی‌کنند. همین امرو موجب شده تا لیزر به خوبی در نقطه مورد نظر انعکاس پیدا کرده و برش فلز را ممکن سازد. دستگاه‌های لیزر دو نوع هستند:
۱-جامد
۲-گازی

هر کدام از این مدل‌ها شامل انواع مختلف می‌باشند اما پرکاربردترین دستگاه لیزر در صنعت را می‌توان لیزرهایی دانست که با استفاده از گاز دی‌اکسید کربن (CO2) کار می‌کنند. آن‌چه موجب کاربرد این دستگاه‌ها شده است قابلیت استفاده این دستگاه‌ها در ایجاد برش و حک بر روی فلز و غیر فلز دانست. از جمله دستگاه‌های لیزری جامد می‌توان به دستگاه CNC اشاره نمود که بیشتر مناسب برش CNC لیزر و حکاکی بر روی فلزات می‌باشد.
دستگاه لیزر از هر نوعی که باشد، متصل به یک کامپیوتر خواهد بود تا با استفاده از آن فرمان اجرای دقیق برش و حک‌ها را به لیزر ارسال نمود. به عبارتی این قابلیت لیزر صنعتگران را در رسیدن به نتیجه دلخواه یاری کرده و در نهایت تمامی برش‌ها به دقیق‌ترین حالت انجام می‌گیرد.

در دستگاه لیزر، لیزر در تیوب عقب و جلو رفته و بعد از تقویت شدن از روزنه تیوب لیزر خارج شده و توسط لنز شروع به تابیدن می‌کند. همانطور که پیش‌تر اشاره شد، فرایند برش لیزری فلزات با تابیده شدن لیزر و ایجاد گرما بر سطحی از فلز که قصد برش آن را داریم آغاز می‌شود. این قسمت با گرمای ایجاد شده آب می‌شود و سپس توسط فشار گاز از روی جسم مورد نظر پاک شده تا در نهایت برش فلزی صورت گیرد.
پرتو لیزر یک ستون از نورهای با قابلیت نفوذ بالا بوده که طول موج و رنگی یکسان دارند. در مورد لیزر CO2، طول موج استفاده شده در لیزردر محدوده امواج فروسرخ قرار گرفته به همین دلیل برای چشم انسان مرئی نمی‌باشد. پرتو لیزر به دست آمده قطری بسیار کم و حدود ¾ اینچ داشته که از پس از گذشتن از رزوناتور به آینه‌های مختلف تابیده می‌شود. این آینه‌ها وظیفه دارند تا نور را منعکس کرده و مانند یک عدسی نور را بر روی نقطه مورد نظر متمرکز سازند. این پرتو قدرت نفوذ بسیار بالایی داشته و به راحتی می‌تواند مواد را با هر جنسی برش داده یا بر روی آن‌ها حکاکی کند.
آینه‌های به‌کار رفته در دستگاه لیزر از نوع منحنی بوده که به همین دلیل تمرکز پرتوی لیزر بر روی نقطه مورد نظر با دقت بالایی صورت گرفته و از پراکندگی اشعه‌های لیزر جلوگیری می‌شود. به علاوه، اشعه لیزر با جمع شدن در یک نقطه حرارت بالایی ایجاد کرده که در نهایت موجب برش فلزی می‌شود.