تجهیزات پردازش لیزر

تجهیزات پردازش لیزر از لیزرهای با توان بالا برای برش، تراشیدن، سوراخکاری، جوشکاری، اتصال، یا نشانگذاری انواع مواد در قالب صفحه یا ورق استفاده می‌کنند. این تجهیزات برای پردازش فلزات، پلاستیک‌ها، وافره‌های نیمه‌ها، مواد الکترونیکی، بافت انسانی، و وسایل پزشکی استفاده می‌شوند. برخلاف سیستم‌های برش پلاسما که برای برش مواد غیرهادی مناسب نیستند، تجهیزات پردازش لیزر در پردازش پلاستیک، چوب، پارچه‌ها، و سایر مواد دی‌الکتریک یا عایقی بسیار مؤثر هستند. برخی از تجهیزات پردازش لیزر انعطاف‌پذیری فراتر از دستگاه‌های دوبعدی (2-بعدی) مانند میزهای برش XY یا گانتری را فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، تجهیزات پردازش لیزر سه‌بعدی، قطع، برش، حفر، ماشینکاری، پردازش سطح، و/یا نشانگذاری قطعات سه‌بعدی پیچیده را انجام می‌دهند. تجهیزات پردازش لیزر که ماشینکاری پنج محوره را فراهم می‌کنند نیز موجود هستند.

عملیات مرتبط با تجهیزات پردازش لیزر عبارتند از:

- سوراخکاری و سوراخ دار کردن با لیزر
- شکل دهی و روکش کردن با لیزر
- گرم‌کاری با لیزر
- نشانگذاری و برشکاری با لیزر
- جوشکاری و جوش‌دادن با لیزر
- تراشیدن و تنظیم کوچک با لیزر
- پردازش لوله‌ها
- شکاف دادن ورق‌ها به شکل پیوسته

انواع تجهیزات پردازش لیزر شامل یک لیزر یا منبع لیزر، منبع تغذیه، اپتیک لیزر یا اجزاء انتقال پرتو، و اجزاء یا زیرسیستم‌های مرتبطی همچون:

- سنسورها یا نگهبان‌های قطعه کار
- دیودهای اشاره‌گر یا تزریق کننده پرتو
- قفسه‌های تجهیزات
- میزهای XY، گانتری، یا دورانی
- پالت‌های شاتل
- دیگر دستگاه‌ها یا مانیپولاتورهای قطعات

در یک زیرسیستم انتقال پرتو لیزر، آخرین مؤلفه یک سر لیزر یا تمرکز‌کننده، یک اسکنر گالوانومتری لیزر، یا یک راهنمای بینی یا کابل فیبر نوری است. در سیستم‌های اپتیک پرتوی متحرک، ماژول‌های راهنمایی پرتو شایع هستند. اغلب این ماژول‌ها شامل ربات‌های گانتری، بازوهای رباتیک، یا دیگر مانیپولاتورها هستند که به طور مکانی پرتو لیزر را نسبت به قطعه کار یا قطعه هدایت یا هدایت می‌کنند. به طور معمول، یک سر لیزر یا کابل فیبر نوری بر روی ماژول راهنمایی پرتو نصب می‌شود. اپتیک لیزر یا اجزاء نوری اضافی برای تجهیزات پردازش لیزر شامل: منحرف‌های پرتو یا بلوک‌های آینه، کالیماتورهای پرتو، توسعه‌دهنده‌های پرتو، لوله‌ها یا لوله‌های پرتو، ایزولاتورهای بازتاب، شاترهای یا دام‌های پرتو، تقسیم کننده‌های پرتو، آینه‌های گالوو یا سوئیچرهای پرتو، پلاریزورهای دایروی یا کاهنده‌های فاز، و عدسی‌های اسکن. عدسی‌های کانونی، تمرکز بازتابی، رزوناتور، و دیگر اپتیک‌های لیزر تخصصی نیز موجود هستند.

مشخصات فنی
انتخاب تجهیزات پردازش لیزر نیازمند تجزیه و تحلیل سرعت، ظرفیت، و مشخصات لیزر است. پارامترهای سرعت و ظرفیت شامل سرعت برش یا حرکت، ظرفیت ضخامت، طول مسیر محور X یا ظرفیت طول، عرض مسیر محور Y یا ظرفیت عرض، و حرکت محور Z یا حرکت عمودی می‌باشد. مشخصات لیزر شامل حداکثر قدرت خروجی لیزر و نوع لیزر است. اکثر دستگاه‌های برش و جوش لیزر از لیزرهای دی‌اکسید کربن (CO2)، لیزرهای نئودیمیوم-دوپ شده، ایتریم-آلومینیوم گارنت (Nd:YAG)، یا لیزرهای دیودی استفاده می‌کنند. لیزرهای پالسی یا Q-switched نیز موجود هستند. سوییچ‌های Q اثر یک شاتر که به سرعت در و خارج از پرتو حرکت می‌کند برای "خراب کردن" Q عادی رزوناتور را ایجاد می‌کنند، که باعث کاهش آن شده و جلوگیری از عملکرد لیزر تا زمانی که انرژی بالایی ذخیره شود می‌شود. وقتی Q عادی برگردانده می‌شود، یک پالس بزرگ از قدرت توسط دستگاه‌های برش لیزر و دستگاه‌های جوش لیزر تولید می‌شود.

ویژگی‌ها
از نظر ویژگی‌ها، بسیاری از تجهیزات پردازش لیزر شامل کنترل‌گرهای CNC هستند که به طور خودکار یا با دخالت کم یا هیچ عملکردهای اپراتور، اقدام به تغییر یا تنظیم موقعیت حرکت، سرعت، قدرت لیزر، جریان هوا یا گاز، عوامل ارسال پرتو، و سایر پارامترها به صورت پیش‌برنامه‌ریزی‌شده می‌کنند. تجهیزات پردازش لیزر که می‌توانند از طریق رابط کاربری رایانه شخصی (PC) کنترل یا برنامه‌ریزی شوند نیز موجود هستند. ایستگاه‌های دستی نیاز به اپراتور دارند. تجهیزات لیزر نیمه‌اتوماتیک باید توسط نیروهای متخصص بارگذاری و راه‌اندازی شوند.

منابع:

globalspec