ما المواد التي يمكن لماكينة القطع بالليزر الحديثة معالجتها؟

أكثر المواد شيوعًا التي تتعامل معها آلات قطع الليزر

عادةً، عند وصف آلات قطع الليزر، فإن أول ما يُبرزه المستخدمون هو القدرة على التعامل مع مجموعة متنوعة من المعادن. ويرجع ذلك إلى الطلب على آلات مصممة بشكل احترافي لمعالجة مواد معدنية مختلفة. ولهذا السبب تُعد هذه الآلات جزءًا أساسيًا من الصناعات مثل تصنيع الصفائح المعدنية وإنتاج المعدات للأجهزة المنزلية الكربونية.

من بين المواد الأكثر تصنيعًا مقاييس مختلفة من الصلب الكربوني. يمكن معالجة الهياكل المصنوعة وكذلك الصفيح الرقيق لأغراض التغليف الكهربائي بأجهزة الليزر من أي درجة. ويرجع ذلك إلى قدرة الجهاز على تغيير قوة الليزر بما يناسب المادة المحددة. إن القوة المنخفضة للليزر مثالية لقطع صفائح الصلب الكربوني الرقيقة، في حين تتطلب الألواح السميكة قوة تزيد عن (6000 واط) توفرها بعض الأجهزة، مع جهاز قطع بالليزر. وهذا يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى عمليات ما بعد المعالجة.

تُعد الفولاذ المقاوم للصدأ مادة شائعة جدًا، خاصة في الصناعات التي تشمل تصنيع معدات الأغذية أو الأجهزة الطبية التي تتطلب مقاومة التآكل. يمكن لأحدث آلات القطع بالليزر قطع الفولاذ المقاوم للصدأ دون تشوه المادة، وهي مشكلة تحدث غالبًا مع الآلات القديمة. يتم تركيز الحرارة بواسطة الليزر، وبالتالي فإن الحرارة ليست مفرطة كما في طرق القطع القديمة. سواء أكان ذلك SUS304 أو أي درجة أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن الآلة قادرة على إجراء قطع دقيقة وشقوق ضيقة، وضمان تركيب الأجزاء بشكل مثالي لتجميع سلس.

يُستخدم أيضًا الفولاذ المغلفن المطلي والصفائح الإلكتروليتية. قد يكون من الصعب قص هذه المعادن المطلية بالليزر بسبب التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تحدث مع الحرارة. تتفادى آلات القص بالليزر الحديثة هذه المشكلة من خلال أنظمة التحكم في الغازات المُحسّنة. وباستخدام غاز مساعد مناسب، سواء كان نيتروجين أو هواء، تضمن الآلة احتراق الطبقة أو تقشّرها، وتحافظ على حواف القطع ناعمة. وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة للصناعات التي تُصنّع خزائن الكهرباء أو وحدات الإضاءة، حيث تكون المعادن المطلية ومتانتها، بالإضافة إلى مظهرها، عوامل جوهرية.

المعادن غير الحديدية التي تتعامل معها آلات القص بالليزر الحديثة

تُمكّن تقنيات القطع بالليزر الحديثة من قطع المعادن غير الحديدية التي كان من الصعب قصها باستخدام الليزر في الماضي، وسبائك الألومنيوم مثال جيد على ذلك. فالألومنيوم هو معدن خفيف الوزن ذو توصيل حراري عالٍ، مما يجعل عملية قطع الليزر معقدة. ومع ذلك، فإن أشعة الليزر عالية القدرة وأنظمة التبريد المتطورة تجعل عملية القطع أكثر كفاءة بكثير.

هذا ينطبق بوجه خاص على صفائح الألومنيوم الرقيقة (من 1 إلى 3 ملليمترات). حيث يمكن لليزر أن يقطع الألومنيوم بتقليل قوة الليزر تجنباً لحدوث ارتفاع مفرط في درجة الحرارة. أما مع ألواح الألومنيوم السميكة، فإن قطع الليزر بقدرة 3000 واط فأكثر يتيح الحصول على قطع مستقيمة ونظيفة على طول الحواف باستخدام النيتروجين كغاز رئيسي للمساعدة في القطع. هذه المرونة هي السبب الكبير وراء انتقال العديد من مصنعي الألومنيوم إلى قطع الليزر، ما يوفر عليهم عناء استهلاك أدوات قطع متخصصة بشكل سريع.

تُمكّن تقنية القطع بالليزر أيضًا من العمل بالنحاس الأصفر والنحاس وبعض المعادن غير الحديدية الأخرى. يمكن أن يكون النحاس الأصفر والنحاس عاكسَين بشدة، وقد تسببا في السابق بتلف أشعة الليزر ذات التصميم الضعيف ومنعها من الحرق. وقد وفرت التقنيات الجديدة أشعة ليزر أكثر قوة وتركيزًا تُستخدم في عمليات القص. ويُقَصّ النحاس الأصفر المستخدم في المكونات الزخرفية والكهربائية بدرجة حرارة منخفضة نسبيًا، مما يحافظ على لمعانه. ويُستخدم النحاس في الأسلاك الكهربائية والموصلات. وتقوم آلات القص الأكثر تطورًا بقص أنماط معقدة بدقة عالية لقطع تُستخدم مع الأسلاك النحاسية.

عندما يتعلق الأمر بالقدرة التكنولوجية لأجهزة القص، لا تزال هناك بعض المواد التي لا يمكن قصها باستخدام الليزر. وتعتمد أداء الليزر بشكل كبير على القدرة. كما أن سمك المواد المختلفة المراد قصها بالليزر يعتمد أيضًا على القدرة المستخدمة. فعلى سبيل المثال، يتطلب قص صفيحة بسماكة 1 مم من الفولاذ 1500 واط فقط، في حين ستحتاج إلى 6000 واط لقص فولاذ كربوني بسماكة 20 مم. توفر معظم الأجهزة الحديثة (مثل بعض طرازات DP LASER) خيارات قدرة قابلة للتعديل تتراوح بين 1500 واط و6000 واط، مما يمكن المستخدمين من ضبط القدرة بما يتناسب مع نوع المادة.

غاز المساعدة مهم جدًا أيضًا. وفقًا لغاز المساعدة المستخدم، تختلف جودة القَطع مع سلامة حافة القَطع. على سبيل المثال، تُقَصّ صفيحات الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم باستخدام غاز النيتروجين، مما يمنع أكسدة حافة القَطع وتكون الصدأ أو التلون مع مرور الوقت. أما بالنسبة للفولاذ الكربوني، فإن الأوكسجين هو الأنسب ويُستخدم لأنه يسرّع عملية القَطع، ما يتيح تنفيذ قَطع أسرع على الصفائح السميكة. تحتوي آلات القَطع بالليزر الحديثة على أنظمة تحكم متقدمة في الغاز تسمح بالتبديل بسهولة بين أنظمة الغاز ذات الضغط العالي والمنخفض. وهذا أمر بالغ الأهمية، حيث إن كل مادة تتطلب ضغط غاز مختلف لتحقيق أفضل النتائج.

يُعد نظام التحكم في كل جهاز أمرًا مهمًا أيضًا. يقطع النظام الرقمي المتطور (CNC) من خلال ليزر الجهاز، مما يضمن تحرك الليزر بدقة على المادة. وهذا أمر بالغ الأهمية عند قطع الأجزاء المعقدة والدقيقة التي تتطلب تسامحات ضيقة بين الطبقات، كما هو الحال في الأجزاء الكهربائية. كما يساعد نظام التحكم في تشخيص الأعطال، مما يقلل من وقت التوقف عند التبديل بين المواد المختلفة.

تجاهل قيود سماكة المادة ليس عمليًا. لا يمكن لكل جهاز قص بالليزر التعامل إلا مع سماكة مادة محددة. على سبيل المثال، يمكن لجهاز معين قص الفولاذ الكربوني بسماكة 25 مم، ولكن فقط الألومنيوم بسماكة 10 مم. يجب على المستخدمين الرجوع إلى مواصفات الجهاز (مثل المعطيات الفنية المقدمة لسلسلة AL من DP LASER) لفهم ما إذا كان الجهاز قادرًا على التعامل بشكل كافٍ مع سماكة المادة التي يستخدمونها.

التطبيقات العملية في مختلف الصناعات باستخدام أجهزة القص بالليزر الحديثة

المواد المختلفة التي يمكن لماكينات القطع بالليزر الحديثة قصها تجعلها أداة متعددة الاستخدامات في مجموعة واسعة من الصناعات. تعد صناعة تشكيل الصفائح المعدنية إحدى الصناعات التي تستخدم فيها ماكينات القطع بالليزر. وفي هذه الصناعة، يستخدم العاملون في التشكيل ماكينات القطع بالليزر لقص الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم. ثم يتم تحضير القطع لتجميع مجموعة واسعة من الأدوات والآلات الصناعية، وحتى السلع الاستهلاكية البسيطة. ودقة ماكينات القطع بالليزر تقضي على الحاجة إلى التعديل في خط التجميع، مما يقلل بشكل كبير من أخطاء التجميع.

مستخدم آخر كبير هو تصنيع الأجهزة المنزلية. خذ على سبيل المثال ألواح الثلاجات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو المكونات الداخلية للأفران المصنوعة من الألومنيوم. يمكن لجهاز القص بالليزر الحديث قص هذين المادتين. وتؤدي المواقد والأفران أداءً جيدًا وتمتاز من حيث الشكل الجمالي، وذلك لأن أجهزة القص بالليزر تمنع تشوه المواد أثناء القص وتنشئ حوافًا ناعمة. بالإضافة إلى ذلك، وبما أن الشركات المصنعة تعمل مع كل من الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم، فهي لا تحتاج إلى استثمار في أجهزة منفصلة لمكونات مختلفة.

استخدام آخر حيوي هو في الخزانات والأغلفة المستخدمة لمعدات الكهرباء. وتُصنع هذه الخزانات من الصلب المجلفن أو الصفائح الإلكتروليتية التي يجب تشكيلها بدقة لإحاطة المكونات الكهربائية. ويحافظ نظام التحكم بالغاز في آلة قطع الليزر على سلامة الطبقات الطلائية على الصفائح لتجنب الصدأ وتمديد عمر الغلاف أو الخزانة. كما يضمن التحكم الدقيق في موضع الآلة، والذي يصل إلى ±0.03 مم في بعض النماذج، أن تكون فتحات الأسلاك والمفاتيح في المواضع الدقيقة التي تحتاج إليها.

تستفيد صناعتا اللافتات والإضاءة أيضًا من تقدم ملحوظ. سواء كانت لافتة متجر من الفولاذ المقاوم للصدأ أو هيكل مصباح LED من الألومنيوم، فإن آلات قطع الليزر تنتج تصاميم معقدة يصعب إنجازها باستخدام الطرق التقليدية. كما تقوم بإنتاج وحدات الإضاءة عن طريق قص أنماط رقيقة ومعقدة وزخرفية من صفائح النحاس الأصفر، مع الحفاظ على بريق النحاس الأصفر وتفاصيله.

تُستخدم ماكينات القطع بالليزر الحديثة أيضًا في إنتاج المعدات الكهربائية. وتُستخدم لقطع أجزاء النحاس الخاصة بالأسلاك، وأجزاء الألومنيوم الخاصة بالمحولات، بالإضافة إلى أجزاء أخرى متنوعة يتم تجميعها لاحقًا لتكوين المحولات. نظرًا لمتطلبات الدقة في المجال الصناعي الكهربائي، فإن قدرة ماكينات القطع بالليزر على قطع المعادن غير الحديدية مثل النحاس والألومنيوم بدقة وسرعة وبتصميمات معقدة تجعلها أداة لا غنى عنها، حيث تقلل من الوقت المستغرق في عمليات القطع المتعددة.

إن تنوع ماكينات القطع بالليزر وقدرتها على التحول بسهولة من مادة إلى أخرى يسهم في تبسيط العمليات في أي صناعة. فبدلًا من استخدام عدة ماكينات للصلب الكربوني، والألومنيوم، والنحاس الأصفر، يمكن لماكينة قطع ليزر واحدة أن تلبي جميع هذه المتطلبات. وإن هذه المرونة الاستثنائية هي ما يجعل ماكينات القطع بالليزر استثمارًا حيويًا للعديد من الشركات.