ما مستويات الضوضاء في أنظمة الليزر الحديثة؟

هناك أمرٌ واحدٌ قد لا تكون قد فكَّرت فيه بشأن آلات الليزر، لكنه بالغ الأهمية لمحلّك أو ورشتك، ألا وهو مستوى الضوضاء الناتجة عن هذه الآلات. فالضوضاء، وبخاصة في البيئات الصناعية، ليست مجرد مصدر إزعاج فحسب، بل إنها تؤثر على راحة العامل، وعلى سلامته، وعلى قدرة الجميع على التواصل الفعّال، بل وتؤثر في النهاية على الإنتاجية العامة في الورشة. ومن ثم فإن طرح السؤال حول مستوى الضوضاء الصادر عن آلة قطع الليزر أو آلة لحام الليزر التي تنوي شراءها هو أمرٌ معقولٌ جدًّا.

لحسن الحظ، انخفضت مستويات الضوضاء الناتجة عن آلات الليزر بشكلٍ ملحوظ، وأصبحت أنظمة الليزر الحديثة أهدأ بكثيرٍ مقارنةً بالإصدارات القديمة منها.

التقدُّم الهادئ لأنظمة الليزر الحديثة

بالنسبة لمعظم الأشخاص، لن يكون شعاع الليزر نفسه — الذي لا يصدر أي صوت — هو السبب الرئيسي للضوضاء. بل تنشأ الضوضاء من الأنظمة التكميلية التي تُمكِّن أنظمة الليزر من العمل. وفيما يلي تفصيل لأهم مصادر الضوضاء.

تحديد العوامل الرئيسية المسببة للضوضاء في نظام الليزر الخاص بك

قد تُسبِّب الضوضاءُ المنبثقة من أي مصدر إزعاجًا، لكن معرفة السبب تُسهِّل عملية إدارتها. وفي معظم تركيبات الليزر الأليافي الحديثة، تشمل المصادر الرئيسية للضوضاء وحدة التبريد (الشايلر)، ونظام العادم، وعناصر التحكم في الحركة مثل المحركات والمشغِّلات.

يُحافظ مبرد الماء على درجة حرارة مصدر الليزر والعدسات البصرية عند درجة الحرارة التشغيلية المطلوبة. ويتضمن هذا المبرد مكونات مثل الضواغط والمضخات، التي تُحدث همسًا منخفض الترددٍ ومتسقًا. كما يُصدر مروحة العادم ضجيجًا ملحوظًا، لا سيما عند ازدياد سرعتها لطرد الدخان الناتج عن قص أو لحام المواد السميكة.

وتؤثر عوامل مثل تكوين الجهاز وقوته والمهام المعالجة المحددة تأثيرًا كبيرًا في مستوى الضجيج الكلي. فعلى سبيل المثال، يكون جهاز قص الليزر عالي القدرة الذي يعالج الفولاذ السميك أكثر ضجيجًا مقارنةً بجهاز لحام الليزر الدقيق الذي يعمل على صفائح معدنية رقيقة.

ما مدى هدوء أجهزة قص الليزر الحديثة؟

فقط منذ بضع سنوات، كان متوسط مستوى الضجيج في خلية قص ليزر نشطة يبلغ ٨٥ ديسيبل (dB) أو أكثر، ما استدعى ارتداء حماية للسمع لأي شخص يعمل دوامًا كاملاً بالقرب منها.

لقد قلّل التصميم العصري هذا الضجيج بشكل استباقي. وعادةً ما تعمل آلات قطع الليزر الليفية المعاصرة، التي بُنِيَت وفق معايير عالية، في نطاق ٧٠–٧٨ ديسيبل أثناء عملية القطع القياسية. ولإعطاء فكرة عن ذلك، فإن مستوى ضجيج ٧٠ ديسيبل يعادل ضجيج مكنسة كهربائية مشغَّلة بكثافة، بينما يعادل مستوى ٧٨ ديسيبل الصوت داخل سيارة تمرُّ بالقرب منك.

ينبع هذا الإنجاز من عدة تعديلات: فالمواصفات الحديثة للغلاف الخارجي تتضمَّن موادًا أفضل لامتصاص الصوت. كما أصبحت الوسائد العازلة للاهتزازات جزءًا قياسيًّا لمنع انتقال همس المحرك عبر الأرضية. وربما يكون أبرز تحسين هو دمج محركات التحكم في التردد المتغير (VFDs) في مراوح العادم، مما يسمح للنظام بتشغيل المروحة فقط بالسرعة اللازمة لأداء المهمة الفورية، وبالتالي خفض الضجيج الزائد بشكل كبير. وفي العديد من الأنظمة الحديثة، تبدأ المروحة بالتسارع بلطف عند بدء عملية القطع، ثم تستقر في وضع تشغيل منخفض أكثر وهادئٍ.

الهمس الهادئ لآلات لحام الليزر

تتميز آلات اللحام بالليزر عمومًا بمستوى ضوضاء مختلف — وغالبًا أقل — مقارنةً بأنظمة القطع. ويُنتج هذا العملية كمّية أقل من الأبخرة، ما يعني أن نظام العادم لا يحتاج إلى العمل بجهدٍ كبير أو بصوتٍ عالٍ بنفس القدر. أما أكثر مصادر الضوضاء وضوحًا في نظام اللحام فهي عادةً وحدة التبريد (المبرِّد) والمراوح الداخلية للتبريد الخاصة بمصدر الليزر.

أما في خلايا اللحام بالليزر الروبوتية المستقلة، فإن الصوت المسموع الأكثر شيوعًا هو حركة الذراع الروبوتية الناعمة، والتي تكون عادةً همهمة منخفضة إيقاعية. ويمكن أن تكون أنظمة اللحام بالليزر المحمولة يدويًا هادئةً للغاية أثناء التشغيل، نظرًا لأن المكونات الأساسية (مثل مصدر الليزر ووحدة التبريد) تكون مُركَّبة داخل خزانة منفصلة يمكن وضعها بعيدًا عن منطقة العمل المباشرة. ويسمع المشغل الموجود عند نقطة اللحام في المقام الأول الصوت الخفيف للقوس الكهربائي وهمس النظام الخافت. وللعديد من ورش العمل، فإن دمج هذه التكنولوجيا يعني ترقيةً كبيرةً في القدرات مع إضافةٍ طفيفةٍ جدًّا لتلوث الضوضاء، وهي فائدة رئيسية للمنشآت التي تضم عمليات متنوعة.

هندسة مستقبل أكثر همسًا: التكنولوجيا وراء الصمت

كيف يحقِّق المصنِّعون فعليًّا وعدهم بتخفيض مستويات الديسيبل؟ إن ذلك يتم من خلال مزيجٍ من الابتكار في المعدات والتصميم الذكي للأنظمة. ويقوم المصنِّعون الرائدون بهندسة النظام الكامل لتحقيق الأداء الأمثل، بما في ذلك الأداء الصوتي.

وقد أصبحت أنظمة استخلاص الأبخرة الآن تستخدم مراوح طرد مركزي عالية الكفاءة ومنخفضة الضوضاء، التي تُحرِّك الهواء بكفاءة دون الصوت العالِي الحاد المُميِّز للنماذج القديمة. كما تطوَّرت غرف التغليف من مجرد صناديق معدنية بسيطة إلى هياكل مبطَّنة بمواد تمتص الصوت وتُحاصر موجات الصوت. أما تركيب المكونات الصاخبة مثل ضاغط المبرِّد، فيتم وفق تخطيط استراتيجي، إضافةً إلى استخدام مواسير مرنة معزَّلة، مما يمنع انتقال الاهتزازات أو تضخيمها بواسطة هيكل الجهاز.

وعلاوةً على ذلك، فإن الاتجاه نحو التصاميم الأكثر إحكاماً والمتكاملة يُعد مفيداً. فعندما يتم تصميم مصدر الليزر ونظام التبريد ونظام التحكم كوحدة مترابطة ومتماسكة، فإن ذلك يخلق فرصاً أكبر لإدارة تدفق الهواء والاهتزازات واحتواء الضوضاء منذ مرحلة التصميم الأولية.

الشراكة من أجل ورشة عمل أكثر همساً

عند تقييم معدات الليزر الجديدة، تُعتبر المواصفات المتعلقة بالسرعة والدقة والطاقة أمراً محورياً. ومع ذلك، فإن البيئة التشغيلية لا تقل أهميةً عن ذلك بالنسبة لرفاهية الموظفين على المدى الطويل وكفاءتهم. فالجهاز الأهدأ يسهم في خلق بيئة عمل أكثر إنتاجيةً وملاءمةً.

وهنا تكمن أهمية فلسفة الشركة المصنِّعة. فالشركة التي تركّز على تقديم «حلول ذكية شاملة تغطي جميع السيناريوهات» تدرك أن الجهاز سيعمل في ورشة العمل الخاصة بك جنباً إلى جنب مع موظفيك. وهذه النظرة تدفع الشركة إلى الاهتمام بالتفاصيل مثل خفض مستويات الضوضاء ومراعاة عوامل الراحة البشرية (Ergonomics) والتجربة العامة للمستخدم.

الشركات التي تستثمر بكثافة في البحث والتطوير وتتحكم بشكل رأسي في عمليات التصنيع الخاصة بها—من خلال إنتاج المعدات الداعمة داخليًّا—قادرة على تطبيق تقنيات التخفيف من الضوضاء بشكل شامل عند المصدر. فهي ليست مجرد مُجمِّعة؛ بل هي مهندسة لأنظمة متكاملة. أما الشركة المصنِّعة التي تخدم قاعدة عملاء عالمية، فتتلقى ملاحظاتٍ مباشرةً حول ما يهم في ورشة العمل، ويتصدَّر الراحة التي يشعر بها المشغِّلُ هذه القائمة باستمرار.

أفكار ختامية

واليوم، يُعَد مستوى الضوضاء الناتج عن نظام الليزر الجديد معيار تصميمٍ أساسيٍّ، وليس أمراً يتم أخذه في الاعتبار لاحقًا. ويمكنك أن تتوقَّع معقوليًّا أن تُسهم آلة قطع الليزر أو آلة لحام الليزر المتطوِّرة في ورشتك بطنينٍ يمكن التحكُّم فيه، لا بهديرٍ مُزعجٍ ومُضطربٍ. ويدفع هذا التقدُّمَ مكوِّناتٌ أفضل، وأنظمة تحكُّم برمجيةٌ أكثر ذكاءً، والتزامٌ من قِبل الشركة المصنِّعة بإنشاء أدواتٍ قويةٍ فحسب، بل أيضًا بيئات عملٍ أفضل.

عندما تفكر في شراء المعدات التالية، أنصت جيدًا — ليس فقط إلى كلام المبيعات، بل إلى الآلات نفسها. فالخيار الأهدأ غالبًا ما يعكس هندسةً أكثر تفكّرًا، ويعدُّ ليس بالأداء المتفوق فحسب، بل أيضًا ببيئةٍ أكثر أمانًا وراحةً وإنتاجيةً لأثمن أصولك: فريقك.