انتخاب بهترین مواد برای برش لیزری
هیچ قطعه‌ای ساخته نمی‌شود مگر با تهیه‌ی مواد اولیه‌ی آن. از طرفی یک ماده برای تبدیل شدن به محصول نهایی از مراحل مختلفی مثل برشکاری، خمکاری، پرداخت و… عبور می‌کند. هر مرحله نیز محدودیت‌هایی دارد که از روز اول، یعنی طراحی قطعه و خرید مواد اولیه برای برش لیزری، باید آنها را مدنظر داشت. فناوری برش لیزر محبوبیت زیادی دارد و توسط آن می‌توان طیف گسترده ای از مواد و متریال را برش داد.
برش لیزر هم محدودیت‌هایی دارد. بخشی از این محدودیت‌ها مربوط به طراحی و بخشی مربوط به انتخاب مواد است. در این مقاله با باید و نباید‌های انتخاب مواد و متریال مناسب برای برش لیزر آشنا می‌شوید.
برش لیزر چیست؟
در فناوری برش لیزر پرتوهایی که تقویت شده و در یک نقطه متمرکز شده‌اند، توان ذوب کردن فلز یا سوزاندن ماده‌ای که لیزر به آن می‌تابد را پیدا می‌کنند. برش مواد از طریق یک فرایند حرارتی و تابشی اتفاق می‌افتد. بنابراین باید موادی که انتخاب می‌کنید با این فرایند سازگار باشد. در ادامه موادی که برای برش لیزر مناسب هستند معرفی می‌کنیم.
عواملی که در انتخاب مواد برای برش لیزر باید در نظر گرفته شوند
۱. ضخامت:
ضخامت مواد تعیین کننده‌ی نوع دستگاه برش لیزر است. مواد ضخیم‌تر به لیزرهای قوی‌تری نیاز دارند و ممکن است برش آنها زمان بیشتری طول بکشد.
۲. نوع مواد:
مواد مختلف به تنظیمات لیزر و سرعت برش متفاوت نیاز دارند.
۳. تحمل گرما:
برش لیزری گرمای زیادی تولید می‌کند و اگر ماده‌ی شما به اندازه‌ی کافی تحمل گرما را نداشته باشد ممکن است دچار اعوجاج یا ذوب شدن بیش‌ازحد شود. پس باید ماده‌ای را انتخاب کنید که بتواند گرمای تولید شده توسط لیزر را بدون آسیب یا تغییر شکل تحمل کند. همچنین برخی از مواد در اثر گرمای ایجاد شده، گازهای سمی یا خورنده تولید می‌کنند که باید به این مساله توجه کنید. این گازها ممکن است به اپراتور یا حتی دستگاه برش لیزر آسیب وارد کنند.
۴. کیفیت پرداخت کاری:
کیفیت برش به نوع مواد استفاده شده و همچنین تنظیمات دستگاه بستگی دارد. برخی از مواد ممکن است پس از برش به مراحل تکمیلی برای پرداخت کاری نیاز داشته باشند تا یک سطح صاف داشته باشید.
۵. هندسه‌ی ماده:
دستگاه‌های برش لیزری می‌توانند در یک صفحه‌ی مسطح عملیات برشکاری یا حکاکی را انجام دهند. بنابراین امکان حرکت هد لیزر روی سطحی که دارای زاویه یا پخ هست وجود ندارد.
با توجه به این نکات، در ادامه متداول‌ترین موادی که توسط لیزر برش داده می‌شوند و موادی که نباید از لیزر برای برشکاری آنها استفاده شود را معرفی می‌کنیم.
متداول ترین مواد برای برش لیزر
| نوع مواد مناسب برای برش لیزر | ویژگی مواد قابل برش |
|---|---|
| اکریلیک (PMMA) | – لبه برشی صاف – به دلیل تولید بخارات قابل اشتعال، بنابراین به سیستم تهویه نیاز دارد – اگر فشار گاز بیش از حد زیاد باشد، لبه‌ی برش‌خورده در حالی که هنوز مذاب است، منحرف می‌شود. |
| فولاد کربنی / فولاد نرم |
– طیف وسیعی از فولادها با مقادیر متفاوت کربن – هر چه میزان کربن بیشتر باشد فولاد سخت‌تر – لیزرهای پرقدرت می‌توانند ضخامت صفحه‌ی فولادی ۲۰ میلیمتر را برش دهند. |
| فولاد ضد زنگ | – آلیاژ فولادی حاوی کروم یا نیکل – مقاوم در برابر مواد شیمیایی – لیزر فایبر برای برش لیزری فولاد ضد زنگ مناسب‌تر است. |
| آلومینیوم | – نسبت مقاومت به وزن خوب – زمانی که ذوب می‌شود یک ماده‌ی بازتابنده است و برش آن را با لیزر نسبتاً دشوار است. – امکان برش آلومینیوم با لیزرهای CO2 وجود دارد، بهتر است از لیزر فایبر برای برش لیزری این فلز استفاده شود. |
| برنج | – آلیاژی از مس، روی و برخی عناصر آلیاژی ثانویه – مقاوم در برابر خوردگی – رسانای الکتریکی – اصطکاک کم |
| چوب | – به راحتی با لیزرهای CO2 با توان نسبتا کم (۱۵۰ تا ۸۰۰ وات) برش داده می‌شود – به دلیل ایجاد دود زیاد هنگام برش لیزری، به یک سیستم تهویه نیاز دارد. – چوب‌های طبیعی ساختار دانه‌ای دارند که می‌تواند منجر به ایجاد خطوط برش غیر یکدست هنگام حکاکی یا برش شود – پس از برش لیزر نیاز به پرداخت کاری دارند. |
| تخته فیبری | – چگالی متوسط (MDF) و با چگالی بالا (HDF) – تخته فیبری فشرده (HardBoard) قوی‌تر و محکم‌تر از MDF – در حین برش، چسب تبخیر می‌شود و دودهای خطرناکی را آزاد می‌کند که به تهویه‌ی هوا نیاز دارد – به دلیل همگن بودن خطوط برش یک دستی ایجاد می‌کنند. |
| چرم | – یک ماده طبیعی سخت و محکم برای برش لیزر – برخی از چرم‌های مصنوعی ممکن است حاوی PVC باشند که هنگام برش لیزری بخارات خورنده تولید می‌کنند. |
| نمد | – پارچه‌ای کم‌بافت و کم‌هزینه – برش دستی آن دشوار اما با لیزر خیلی راحت برش می‌خورد. – بهترین نوع نمد ۹۵ تا ۱۰۰ درصد پشم – نمد مصنوعی اغلب از اکریلیک ساخته می‌شود و برش ضعیفی دارد. |
موادی که نباید با دستگاه لیزر برش داده شوند
| نوع مواد | ویژگی مواد غیرقابل برش |
|---|---|
| HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) | تمایل به ذوب شدن |
| فوم پلی استایرن و پلی پروپیلن | هنگام برش لیزر آتش می‌گیرند |
| ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) | – تمایل به ذوب شدن – تولید گاز سیانید |
| پی وی سی (پلی وینیل کلراید) | تولید گاز کلر که باعث خوردگی تجهیزات برش لیزر می‌شود |
| پلی کربنات (PC) | اگر ضخامت بیشتر از یک میلیمتر باشد در هنگام برش آتش می‌گیرند و تغییر رنگ می‌دهند |
| فایبرگلاس | تمایل به برش ضعیف |
تامین مواد برای برش لیزر
آیا با توجه به ماده‌ای که برای ساخت قطعه‌ی خود نیاز دارید برش لیزر یک روش مناسب است؟ اگر جوابتان مثبت است و هنوز مواد مورد نیاز خود را خریداری نکرده‌اید کمی صبر کنید!
فبری‌نکست علاوه بر اینکه به شما کمک می‌کند به راحتی برشکاری و حتی خمکاری قطعه‌ی خود را انجام دهید، مواد اولیه‌ی فلزی شما را نیز تهیه می‌کند. بنابراین شما فقط باید طرح CAD قطعه‌ی خود را آماده و برای فبری‌نکست ارسال کنید. چند روز بعد قطعه برای شما پست می‌شود. اگر نیاز به مشاوره دارید، کارشناسان ما در فبری‌نکست آماده‌ی پاسخگویی به سوالات شما هستند.
