به طور عمده از دو روش برای برش فلزات استفاده می‌شود. روشی که از سال‌های پیش مرسوم بوده و به صورت سنتی انجام می‌شده، استفاده از اره مخصوص وروش‌های مکانیکی بوده است. در این روش میزان خطا به مراتب بالا بوده و در عین حال امکان ایجاد طرح‌های پیچیده نیز مقدور نمی‌باشد. همچنین، لبه‌های برش خورده بسیار نامرتب خواهد بود.
روش دیگری که در سال‌های اخیر و بعد از پیدایش تکنولوژی لیزر مورد استفاده قرار گرفت، دستگاه لیزر می‌باشد. برخلاف روش قبل در این روش، میزان خطا به میزان قابل توجهی کاهش یافته و صنعتگران قادر هستند تا فلزات را با انواع شکل‌ها و طرح‌های پیچیده برش دهند. با استفاده از تکنولوژی لیزر، سرعت کار نیز به مراتب بالاتر از دیگر روش‌ها می‌باشد. در ادامه به طور کامل به فرایند انجام برش قلزات با دستگاه لیزر پرداخته شده است.
فرایند برش فلزات با استفاده از دستگاه لیزر
تقریبا اکثر فلزات را می‌توان با استفاده از لیزر برش انجام داد. اما فلزاتی مانند فولاد، آهن، استیل ضدآب و آلومینیوم بیشترین کاربرد را در برش با لیزر دارند. لیزر با ایجاد گرما و حرارت بالا بر روی فلزات، آن ها را تحت تاثیر قرار داده و باعث ایجاد اشکال ظریف و بی‌نظیر بر روی ورقه های فلزی می‌شود.
اشعه ای از که دستگاه لیزر ساطع می‌سازد از قوتون تشکیل شده است که توسط برخی مواد مانند آلومینیوم و آلیاژ مس منعکس می‌شود. این مواد که در دستگاه لیزر به کار برده شده‌اند، رسانای گرمای خوبی بوده و گرما را در سطح خود پخش نمی‌کنند. همین امرو موجب شده تا لیزر به خوبی در نقطه مورد نظر انعکاس پیدا کرده و برش فلز را ممکن سازد. دستگاه‌های لیزر دو نوع هستند:
1-جامد
2-گازی
هر کدام از این مدل‌ها شامل انواع مختلف می‌باشند اما پرکاربردترین دستگاه لیزر در صنعت را می‌توان لیزرهایی دانست که با استفاده از گاز دی‌اکسید کربن (CO2) کار می‌کنند. آن‌چه موجب کاربرد این دستگاه‌ها شده است قابلیت استفاده این دستگاه‌ها در ایجاد برش و حک بر روی فلز و غیر فلز دانست. از جمله دستگاه‌های لیزری جامد می‌توان به دستگاه CNC اشاره نمود که بیشتر مناسب برش و حکاکی بر روی فلزات می‌باشد.
دستگاه لیزر از هر نوعی که باشد، متصل به یک کامپیوتر خواهد بود تا با استفاده از آن فرمان اجرای دقیق برش و حک‌ها را به لیزر ارسال نمود. به عبارتی این قابلیت لیزر صنعتگران را در رسیدن به نتیجه دلخواه یاری کرده و در نهایت تمامی برش‌ها به دقیق‌ترین حالت انجام می‌گیرد.
در دستگاه برش لیزری، لیزر در تیوب عقب و جلو رفته و بعد از تقویت شدن از روزنه تیوب لیزر خارج شده و توسط لنز شروع به تابیدن می‌کند. همانطور که پیش‌تر اشاره شد، فرایند برش لیزری فلزات با تابیده شدن لیزر و ایجاد گرما بر سطحی از فلز که قصد برش آن را داریم آغاز می‌شود. این قسمت با گرمای ایجاد شده آب می‌شود و سپس توسط فشار گاز از روی جسم مورد نظر پاک شده تا در نهایت برش فلزی صورت گیرد.
پرتو لیزر یک ستون از نورهای با قابلیت نفوذ بالا بوده که طول موج و رنگی یکسان دارند. در مورد لیزر CO2، طول موج استفاده شده در لیزردر محدوده امواج فروسرخ قرار گرفته به همین دلیل برای چشم انسان مرئی نمی‌باشد. پرتو لیزر به دست آمده قطری بسیار کم و حدود ¾ اینچ داشته که از پس از گذشتن از رزوناتور به آینه‌های مختلف تابیده می‌شود. این آینه‌ها وظیفه دارند تا نور را منعکس کرده و مانند یک عدسی نور را بر روی نقطه مورد نظر متمرکز سازند. این پرتو قدرت نفوذ بسیار بالایی داشته و به راحتی می‌تواند مواد را با هر جنسی برش داده یا بر روی آنها حکاکی کند.
آینه‌های به‌کار رفته در دستگاه لیزر از نوع منحنی بوده که به همین دلیل تمرکز پرتوی لیزر بر روی نقطه مورد نظر با دقت بالایی صورت گرفته و از پراکندگی اشعه‌های لیزر جلوگیری می‌شود. به علاوه، اشعه لیزر با جمع شدن در یک نقطه حرارت بالایی ایجاد کرده که در نهایت موجب برش فلزی می‌شود.
گرمایش با دستگاه لیزر ترکیبی
شرکت ACP برای افزایش ظرفیت تولید خود به انعطاف پذیری و سرعت بیشتری نیاز داشت. به همین خاطر به دنبال خط تولید جدیدی می گشت که بتواند این ظرفیت را افزایش دهد. مایکروویو از زمانی که پرسی اسپنسر با رادار کار می کرد تغییرات زیادی کرده است. او متوجه شد که امواج مایکرویوی که از یک رادار ایجاد می شوند می توانند آب نبات موجود در پاکت را ذوب نمایند.
بیش از ۷۰ سال بعد، امواج مایکروویو برای کارهای متعدد دیگری به کار رفت. از زمانی که آمانه اولین دستگاه مایکروویو را در سال ۱۹۶۷ معرفی نمود، دستگاه هایی با پخت سریع ظهور پیدا کرد و در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار گرفت. در بیشتر موارد این تجهیزات تنها برای گرم کردن یک فنجان قهوه یا گرم کردن غذا به کار نمی رود. این دستگاه ها یکی از موارد پرکاربردی هستند که می توانند غذا را به شیوه دقیقی بپزند. شرکت ACP که بخشی از گروه Ali است، تیمی از سرآشپزان ماهر و دانشمندان علوم غذایی را در اختیار دارد که بر روی تجهیزات اشپزخانه کار می کنند. همچنین این تیم تلاش می کند آخرین گرایشات موجود در صنعت غذا را درک کند و دستور پخت های جدیدی برای دستگاه مایکروویو توسعه دهد. در سال ۲۰۰۷ زمانی که این شرکت به مکان جدید خود نقل مکان کرد، تنها در حال تولید بخشی از محصولات خود بود. این شرکت تنها بر روی دستگاه پرس قدیمی خود تکیه داشت و بیشتر فروشگاه ها محبور بودند بخش های مورد نیاز شرکت را خودشان تولید کنند.
کاربرد های نوین دستگاه برش لیزر
نیاز به سرمایه گذاری بیشتر برای خرید دستگاه های جدید و انعطاف پذیر بیشتر از قبل به چشم می خورد. شونک در این باره می گوید: چند سال بعد، ما تلاش کردیم مدل جدیدی را توسعه دهیم که نیازمند ابزارهای دیگری بود. در نتیجه، یک دستگاه لیزری جدید خریداری کردیم و از ان برای تولید تجهیزات مورد نیاز خود استفاده نمودیم. موفقیتی که از طریق این تجهیزات به دست آمد شرکت را تشویق کرد از دستگاه های بیشتری استفاده کند و در سال ۲۰۱۴ زمانی که شرکت اولین فر بخارپز خود را معرفی می کرد، از مدل جدیدی از دستگاه های لیزری رونمایی نمود. مدیران تولیدی این شرکت عملکرد دستگاه لیزری CO2 را دوست داشتند به همین خاطر تلاش می کردند از نسخه های جدیدتر آن نیز بهره مند شوند. در نهایت، تصمیم گرفتند از مدل های جدید این دستگاه ها نیز استفاده کنند. این شرکت تولیدکننده تلاش می کند بخش تولیدی خود را با تجهیزات بهتری به روز کند.
تولید با عملکرد بالا:
این ترکیب جدید از دستگاه ها انعطاف پذیری بیشتری را نسبت به دستگاه های قدیمی در اختیار افراد قرار می دهد. عملکرد و قابلیت پانچ سروو به این دستگاه اجازه می دهد کارهای زیادی را در تولید مایکرویو مدیریت کند . دستگاه لیزر فیبری ۳۰۰۰ واتی که به گفته شرکت انرژی بسیار کمتری نسبت به دستگاه لیزر Co2 مصرف می کند؛ می تواند ورقه های فولاد ضدزنگ را به خوبی برش دهد. هیل در این باره می گوید: دستگاه LPe6f توانست خلاقیت و بهره وری شرکت را به خوبی افزایش دهد. ترکیب جدید این دستگاه ها توانست قدرت تولید شرکت را دو چندان کند. از زمان نصب این دستگاه؛ حجم سفارشات ما نیز افزایش پیدا کرد اما به خوبی توانستیم از عهده انجام آن بر بیاییم. حجم کاری ما در این زمان سه برابر شد.
دستگاه جدید سرعت و عملکرد بهتر و بیشتری نسبت به فناوری های قدیمی دارد. قابلیت ها و ویژگی هایی که در این دستگاه وجود دارد تنظیم و راه اندازی آن را سریع تر می کند. در این میان، لیزر فیبری نیازمند تعمیر و نگهداری زیادی نیست. هیچ گازی برای لیزر نیاز نیست بنابراین نیازی به مانیتور کردن هم نخواهد بود. پرتو لیزر از طریق کابل فیبر نوری به کار می رود. برای اینکه از اجرای حداکثری این دستگاه اطمینان حاصل شود، در این دستگاه ترکیبی از سر برش محافظت شده استفاده شده است که لنز و نازل را با شکل مناسبی نگه می دارد و همین امر کیفیت فلز برش خورده را بیشتر می کند. از آنجایی که ترکیب ماشین لیزر و پانچ به سیستم مدیریت خودکار مرتبط است، شرکت ACP می تواند فرآیند پانچ کردن و برش را بدون دشواری انجام دهد. بارگذاری و انجام تمامی اینکار نه تنها باعث می شود برش بهتری انجام شود بلکه از بین بردن بخش های اضافی به شیوه مناسب تری انجام می شود. در حقیقت، Night Train به فاکتور کلیدی برای حذف بخش های اضافی و تولید بهتر تبدیل شده است. هیل بیان می کند که آنها به طور دستی برخی از بخش ها را بارگذاری می کردند . خوب حالا سوال اینجاست که چنین تجهیزات جدیدی چه تاثیری بر روی عملکرد شرکت ها خواهد داشت؟ هیل در این باره چنین می گوید: در سال های قبل، برای تکمیل فرآیند شش ساعت زمان نیاز داشتیم. یک ورقه ۵۶ بخش داشت و هر کدام باید پردازش می شد. شرکت ما تلاش می کرد این کار را در دو شیفت کاری انجام دهد. بعد از به کارگیری دستگاه های تولیدی جدید، این کار با سرعت بیشتری انجام شد. دستگاه جدید لیزری می توانست با سرعت بیشتری بخش های مورد نیاز را برش دهد. این روزها تلاش می کنیم کارهای بیشتری را با دستگاه لیزر فیبری انجام دهیم.
برنامه ریزی برای آینده:
ظرفیت و توانایی اضافی در این دستگاه ها به شرکت ACP کمک کرد بهره وری و خلاقیت خود را در خط تولید افزایش دهد. همچنین استفاده از دستگاه های جدید به این شرکت اجازه داد ایجاد نمونه را در داخل شرکت انجام دهد. در چنین شرایطی برش بخش های مورد نظر بدون زمانبندی زیاد انجام پذیر بود. امروزه مدیران بخش های تولیدی تلاش می کنند خط تولید خود را با دستگاه ها و تجهیزات به روزتری مجهز کنند و حجم سفارشات دریافتی را بیشتر نمایند. اینکار نیازمند سرمایه گذاری در ابزارهای مختلفی است. استفاده از دستگاه های ترکیبی لیزر/ پانچ می تواند اولین مرحله برای ورود به آینده هیجان انگیز برای تولید کنندگان باشد.شما نیز می توانید به خرید چنین دستگاه هایی فکر کنید و از آن ها بهره مند شوید.