أنواع ماكينات القطع بالليزر: شاملة
نظرة عامة تقنية
1. مقدمة
آلات القطع بالليزر هي أدوات تصنيع متقدمة تستخدم أشعة ليزر ذات قوة عالية لقطع أو نقش أو حفر المواد بدقة عالية. وتُستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل صناعة السيارات والفضاء والالكترونيات وتصنيع المعادن بفضل دقتها وسرعتها وتنوع استخداماتها. ويقدم هذا المستند تصنيفًا مفصلاً لآلات القطع بالليزر بناءً على مصدر الليزر والتطبيق وميكانيكا التشغيل.
2. تصنيف آلات القطع بالليزر
يمكن تصنيف آلات القطع بالليزر بناءً على:
مصدر الليزر
تكوين الجهاز
التوافق المادي
2.1 حسب مصدر الليزر
(1) آلات القطع بالليزر من نوع CO₂
المبدأ الوظيفي: تستخدم خليطًا من الغازات (CO₂ والنيتروجين والهيليوم) يتم تنشيطه بواسطة تفريغ كهربائي لتوليد شعاع ليزري (الطول الموجي: 10.6 ميكرومتر).
التطبيقات:
قطع المواد غير المعدنية (الخشب والأكريليك والجلود والبلاستيك).
الصفائح المعدنية الرقيقة (حتى 20 مم، حسب القدرة).
المزايا:
كفاءة عالية في معالجة المواد العضوية.
حواف القطع ناعمة.
قيود:
كفاءة أقل للحصول على معادن عاكسة بشكل كبير (النحاس، الألومنيوم).
صيانة أعلى بسبب الحاجة إلى إعادة تعبئة الغاز.
(2) ماكينات قطع الليزر بالألياف
مبدأ التشغيل: يستخدم مصدر ليزر حالتين حيث يتم توليد الحزمة عبر ألياف بصرية مُعَدَّلَة (الطول الموجي: 1.06 ميكرومتر).
التطبيقات:
مثالي للمعادن (الفولاذ، الألومنيوم، البرونز، النحاس).
قطع دقيق بسرعة عالية (حتى سمك 50 مم).
المزايا:
كفاءة أعلى في استخدام الطاقة (~30% مقابل ~10% لليزر CO₂).
صيانة أقل (لا حاجة للغاز أو المرايا).
أفضل في التعامل مع المعادن العاكسة.
قيود:
أقل فعالية مع المواد غير المعدنية.
(3) ماكينات قص الليزر Nd:YAG/Nd:YVO₄
مبدأ التشغيل: ليزر الحالة الصلبة باستخدام بلورات مُعالجة بالنيوديميوم (الطول الموجي: 1.064 ميكرومتر).
التطبيقات:
نقش دقيق وقطع دقيقة.
تصنيع الأجهزة الطبية.
المزايا:
قدرة ذروية عالية للعمليات النبضية.
مناسبة للمواد الرقيقة جداً.
قيود:
كفاءة أقل مقارنة بليزرات الألياف.
تكاليف تشغيل مرتفعة.
2.2 حسب تكوين الماكينة
(1) ماكينات القطع بالليزر من النوع Gantry (نوع Gantry المتحرك)
l يتحرك رأس الليزر على طول المحورين X/Y فوق قطعة العمل الثابتة.
l الأفضل لـ: القطع بتنسيق كبير (صفائح معدنية، إشارات).
(2) ماكينات قطع الليزر ذات البصريات المتحركة
تظل قطعة العمل ثابتة بينما تتحرك المرايا/العدسات.
الأفضل لـ: قطع المواد الرقيقة بسرعة عالية.
(3) ماكينات قطع الليزر الهجينة
تجمع بين البوابة المتحركة (Gantry) والبصريات المتحركة (Flying Optics).
الأفضل لـ: تحقيق توازن بين السرعة والدقة.
(4) ماكينات قطع الليزر ذات الذراع الروبوتية
تستخدم ذراع روبوتية متعددة المحاور للقطع ثلاثي الأبعاد.
الأفضل لـ: مكونات السيارات والفضاء الجوي.
٢.٣ حسب توافق المواد
| نوع الليزر | المعادن | البلاستيك | الخشب | السيراميك | زجاج |
| ليزر CO₂ | معتدلة | ممتاز | ممتاز | جيد | جيد |
| ليزر الألياف | ممتاز | فقراء | فقراء | فقراء | لا |
| ليزر Nd:YAG | جيد | معتدلة | معتدلة | معتدلة | لا |
٣. المعلمات التقنية الرئيسية
| المعلمات | ليزر CO₂ | ليزر الألياف | ليزر Nd:YAG |
| الطول الموجي (مايكرومتر) | 10.6 | 1.06 | 1.064 |
| مدى القدرة (واط) | ٢٥–٢٠٬٠٠٠ | 500–30,000 | 50–6,000 |
| سرعة القطع | متوسطة | عالي جدًا | منخفض-متوسط |
| الصيانة | مرتفع | منخفض | متوسطة |
| أفضل سماكة | <20مم | <50مم | <10مم |
4. تطبيقات الصناعة
السيارات: قطع دقيق لمكونات الهيكل.
الفضاء الجوي: معالجة التيتانيوم والمواد المركبة.
الإلكترونيات: دوائر كهربائية دقيقة.
الحلي: نقش دقيق وتصاميم معقدة.
5. خاتمة
تختلف آلات القطع بالليزر اختلافًا كبيرًا من حيث مصدر الليزر والتكوين وتوافق المواد. يُفضَّل استخدام ليزر الألياف في قطع المعادن لفعاليته، بينما يظل الليزر CO₂ مثاليًا للمواد غير المعدنية. ويعتمد اختيار النوع المناسب على نوع المادة وسمكها ومتطلبات الدقة والميزانية المتاحة.
لمواصفات فنية إضافية أو توصيات محددة للتطبيقات، يُرجى استشارة مزوّد أنظمة القطع بالليزر JUGAO CNC MACHINE.
