יסודות חיתוך הלייזר

תוכן עניינים

עדשה באיכות גבוהה משמשת למיקוד קרן הלייזר באזור העבודה. זה ממקד את קרן הלייזר ביצירת העבודה, ויוצר את החתך. איכות קרן הלייזר קשורה ישירות לגודל הנקודה הממוקדת. גודל הנקודה הממוקדת הצרה ביותר הוא 0.32 אינץ ‘(0.125 מ “מ). בהתאם לעובי החומר, רוחב הגזירה יכול להיות קטן עד 0.004 אינץ ‘(0.10 מ “מ). קרן לייזר בעלת עוצמה גבוהה משמשת לניקוב החומר לפני כל חתך. עבור פלדת אל חלד בעובי 13 מ “מ, תהליך הפירסינג לוקח בין 5 ל-15 שניות.

הפגיעה במרכזייה מופחתת

מניעת פגיעות לייזר דורשת תוכנת בטיחות לייזר. אמצעים אלה כוללים בקרות מנהליות כגון מינוי קצין בטיחות לייזר, ארגון ועדת בטיחות, פיתוח כלי תיעוד, הכשרה של כל העובדים, ציות לכללים וסטנדרטים של OSHA, ותחזוקה ותיקון של ציוד לייזר. אמצעים אלה דורשים השגחה של פקיד בטיחות לייזר שמסוגל להעריך את כל המערכות כדי להבטיח ציות. אמצעי זהירות מסוימים אינם אפשריים עקב חוסר ניסיון או הכשרה.

חיתוך לייזר שקט יותר מתהליכים מסורתיים ומפחית את הסיכון לפציעות מפעיל. התהליך סגור ומשתמש במעט מאוד חלקים מכניים, מה שמפחית את הסיכון לפגיעה במפעילים. חיתוך לייזר הוא שקט יותר משיטות אחרות ויוצר סביבת עבודה נעימה יותר. זהו יתרון גדול ליצרנים. כדי להבין כיצד פועל חיתוך לייזר, תן דעתך לדברים הבאים: ‏

  • לייזרים פולטים קרינת אנרגיה גבוהה ונמצאים בשימוש נרחב בכלכלה של ימינו.
  • הם יכולים להיות מאוד מסוכנים אם הם לא בשימוש נכון. כאשר משתמשים בהם בצורה לא נכונה, הם עלולים לגרום לנזק לעיניים או לפציעות קשות בעין.
  • בטיחות בלייזר כוללת ארבעה צעדים עיקריים: הכרת תקנים, זיהוי סיכונים, יישום אמצעי בקרה מתאימים וביקורת על המערכת.
  • תוכנית טובה לניהול בטיחות לייזר צריכה לטפל בכל הסיכונים האלה ולהפחית את הסיכון לפגיעה במפעיל.

הוועדה האלקטרוטכנית הבינלאומית מפרסמת תקני בטיחות לחיתוך לייזר. הארגון הזה מייצר סטנדרטים לכל הטכנולוגיות. תקן בטיחות לייזר IEC 60825-1 הוא תקן בטיחות נפוץ בקרב מדינות חברות. הליכים רדיולוגיים מוסדרים על ידי המרכז לבריאות התקן והרדיולוגיה (CDH), המהווה חלק ממשרד הבריאות ושירותי האנוש של ארצות הברית. סטנדרטים אלה נדרשים על ידי מספר מדינות.

מפחית את הסיכון לזיהום חומרי

תהליך חיתוך הלייזר מייצר ”עשן” מוטס או ענן חלקיקים המסוכנים לעובדים ולסביבה. מכונות חיתוך לייזר חייבות לעמוד בדרישות האוורור ולהשתמש במערכות סינון כדי להפחית את הסיכון לזיהום חומרי ולהגן על הסביבה. בעוד לייזר חיתוך אבק הוא בדרך כלל אינרטי ולא מהווה סיכון פיצוץ, זה עדיין יכול להיות דליק. כדי להבטיח שלייזר חיתוך אבק בטוח לאנשים, נדרשת בדיקת נפץ.

חיתוך לייזר מפחית את הסיכון לזיהום חומרי על ידי הגבלת חום לאזור קטן, כלומר פחות סיכוי להתכה או עיוות. הוא גם מציע תוצאות מדויקות יותר משיטות חיתוך אחרות, מכיוון שקרן הלייזר אינה באה במגע עם המתכת. חיתוך לייזר יעיל יותר ומייצר פחות רעש משיטות אחרות. זה הופך את זה לשיטת חיתוך נוחה יותר. חלק מהחומרים אינם נחתכים בשיטות מסורתיות, כגון נחושת ופליז.

אורך הגל של קרן לייזר הוא אורך מחזור הרטט המלא של הפוטון בתוך הקרן. חיתוך צר מפחית זיהום חומרי ומאפשר סידור קרוב יותר של עיצובים חלקיים. קרן צרה גם מפחיתה עיוות מכני. לבסוף, קרן ממוקדת מבטלת את הסיכון לזיהום חומרי על ידי הפחתת הסיכון לעיוות תרמי ולחללים. חיתוך לייזר יכול להתבצע גם בסביבה ללא מגע אשר מפחית את הסיכוי לעיוות מכני.

עם שחיקה פיזית מופחתת, חיתוך לייזר הוא גם יותר ידידותי לסביבה מאשר מערכות חיתוך מכניות. חיתוך לייזר דורש פחות טיפול פנים מה שהופך אותו לאידיאלי עבור יישומים רפואיים ותברואתיים. עבור פלדת אל-חלד ואלומיניום, רוחב חתך של 0.004 (0.4 מ “מ) אפשרי. תהליך זה לוקח כחמש עד 15 שניות לפיסת מתכת בעובי 13 מ “מ. עם זאת, הסיכון לזיהום עולה עם עובי חתיכת מתכת.

מפחית את הסיכון לעיוות מכני

חומרים לחיתוך לייזר עם לחץ גדול יותר גורמים פחות עיוות מכני מאשר ג ‘ט מים. עיוות שנגרם על ידי עיבוד לייזר תלוי בעובי החומר, בהרכב ובגימור השטח. חומרים דקים פגיעים יותר לעיוות בגלל השכבה החוזרת בקצוות והחומר המותך ההחלטי. יתר על כן, קשה לעבד חומרים בעלי תכולת פחמן גבוהה. כדי למזער את הסיכון לעיוות מכני, יש לבצע עיבוד לייזר על חומרים נקיים, כבושים ונטולי שמן.

ללייזרים יש יתרונות רבים על חיתוך ג ‘ט מים. חיתוך לייזר מייצר פחות רעש מחיתוך ג ‘ט מים, מה שמפחית את הסיכון לפגיעה במפעילים. חיתוך לייזר בטוח יותר מחיתוך ג ‘ט מים ומייצר פחות חומרי פסולת. בנוסף, הרעש שנוצר במהלך חיתוך הלייזר נמוך יותר. חיתוך לייזר מייצר פחות רעש, מה שהופך אותו לסביבת עבודה בטוחה יותר. מסיבה זו מומלץ לחתוך לייזר לחומרים רגישים, כגון מתכות.

חיתוך לייזר כולל גם אינטראקציות תרמיות וגם מכניות. זהו תהליך מדויק הדורש דיוק גבוה. חיתוך לייזר יוצר ”אזור מושפע חום” (HAZ), אזור של טמפרטורה גבוהה שבו החומר של המתכת שונה על ידי הלייזר. במהלך עיבוד הלייזר, HAZ הוא בקוטר של כ- 18 מיקרומטר על פלדה בקוטר 7 מ “מ. ניתן להסיר את ה-HAZ על ידי חימום לאחר חימום אך תהליך ההתקשות הנוצר מגביר את הסיכון לעיוות.

התהליך התרמי של חיתוך הלייזר גורם למתכות מסוימות להיות אדי או מותך. התהליך התרמי גם גורם לגיאומטריות מסוימות להגיב באלימות. לכן קשה יותר לשמור על מהירויות חיתוך עקביות. חיתוך עקומה הוא יותר קשה ולוקח יותר זמן, מה שיכול להשפיע על מהירות ואיכות. חיתוך לייזר מקטין את הסיכוי לעיוות מכני. זה, בתורו, מוריד את העלות של חלקים.

כל הדרך דרך חומר, חתכים

שלא כמו טכניקות נגרות מסורתיות, חיתוך לייזר יכול לחתוך חומרים מבלי להשאיר קצוות נראים לעין. זהו יתרון גדול לפרויקטים רבים, כולל בניית רהיטים ומכשירי חשמל ויצירת שלטים ויצירות אמנות. אף על פי שחיתוך לייזר משמש בעיקר לעבודת נגרות, הוא מתאים גם לחומרים אחרים, כגון פלסטיק. עם זאת, יש חומרים שאסור לחתוך עם לייזרים. PVC, למשל, ייצר אדים רעילים אם זה לייזר לחתוך.

חיתוך לייזר יכול לחתוך את כל הדרך דרך חומר, תלוי בהגדרות. בעבר, קרני לייזר כוונו דרך מראות, אבל היום סיבים אופטיים הם הסוג הנפוץ ביותר של סיבים אופטיים. בהתאם לחומר, קרן הלייזר יכולה להמיס, לשרוף או לאדות אותו. התהליך עצמו ישתנה בהתאם לחומרים שנחתכים. קצוות עץ, למשל, יהיו כהים יותר מהעץ המקורי בעוד אלה עשויים אקריליק לא ישנו צבע. בנוסף לכך, הקצוות האקריליים מבריקים, מה שיעניק לחומר גימור מבריק.

סוגים שונים של חומרים דורשים רמות כוח שונות. ההגדרה הגבוהה ביותר היא לחומרים עבים יותר והנמוכים ביותר לדקים יותר. פרמטר התדר שולט ברווח בין פעימות הלייזר לרמת הכוח. בעת חיתוך חומרים עבים, מומלצות הגדרות כוח גבוהות. מצד שני, הגדרות כוח נמוכות עשויות להשאיר סימני שריפה בקצוות. כדאי שתנסה את ההגדרות לפני שתשתמש בלייזר חיתוך על חומרים שקשה יותר לחתוך, כמו פלסטיק.

קרן הלייזר יכולה לייצר חום רב כי היא כל כך חזקה. אפילו תכונות קטנות ניתן להמיס על ידי קרן הלייזר. תהליך חיתוך לייזר דורש תהליך התמקדות לפני שהוא מתחיל לחתוך. חותך לייזר הוא בחירה מצוינת לעבודת עץ מדויקת. עם זאת, חשוב לציית להוראות היצרן. צעד זה נדרש כדי שכל חומר ייחתך ויוכל להפחית משמעותית את הסיכוי לשגיאות.

משפר את איכות החיים

לחיתוך לייזר יש יתרונות רבים. בנוסף להפחתת הזיהום, הוא יכול לעזור להגביר את הדיוק ואת החזקת העבודה. רמת היעילות הגבוהה של האנרגיה שלו פירושה שפחות אנרגיה מבוזבזת ופחות מקום לטעויות אנוש. הלייזר הוא גם פחות סביר להתיש, מה שאומר שהוא ייצור פחות פסולת. בנוסף, חיתוך לייזר יכול לחתוך חומרים קשים ללא עיוות או פיצוח. זה עושה את זה בחירה מצוינת ליישומים ייצור והנדסה. תהליך זה משפר את איכות החיים של כולם, לא רק של היצרנים.

הוא יכול לייצר חתכים מדויקים באיכות גבוהה, אבל רק כאשר הוא נשמר כראוי. לייזרים לא יתפקדו בצורה אופטימלית אם הם לא יקבלו תחזוקה רגילה. בסופו של דבר יהיו לך חתכים באיכות ירודה ומכונה לקויה. למרבה המזל, חיתוך לייזר הוא תהליך פשוט יחסית. צעדים פשוטים אלה יבטיחו הלייזר שלך פועל במיטבו. אתה יכול למקסם את איכות חוויית חיתוך הלייזר שלך על ידי מקדיש את הזמן לעשות תחזוקה רגילה.

חיתוך לייזר משאיר בר קטן, שזה עוד יתרון חשוב. חותכי לייזר מדויקים יותר משיטות חיתוך מסורתיות ואין צורך להסיר קוצים. חיתוך לייזר מבטל חיכוך מכני ולבוש על הכלים. חיתוך לייזר מאפשר לך לייצר חלקים באיכות טובה יותר בזמן קצר יותר. והכי טוב, זה משפר את איכות החיים של האנשים שעובדים עם החומר.

למרות שקשה לאתר אילו לייזרים מתאימים ביותר לפרויקט מסוים, קרן לייזר משמשת לחיתוך חומרים. שיטה זו תלויה בגורמים רבים, כולל סוג החומר. חיתוך לייזר יכול להמיס, לשרוף, ולאדות חומרים. ישנם שני סוגים זמינים לחיתוך: לייזרים של ND-YAG ו-CO2. שני סוגי חיתוך הלייזר מועילים לאיכות החיים של מי שמשתמשים בהם.

אהבתם את הכתבה? שתפו...
לקבלת מידע נוסף

השאירו פרטים ונחזור אליכם בהקדם

מאמרים נוספים באותו הנושא