القطع بالليزر

كيف تعمل

1. 1

   أنتج الشعاع. مصدر ليزر يحوّل الكهرباء إلى شعاع أشعة تحت حمراء شديد وغير مرئي. تهيمن الليزرات الليفية (يتولّد الشعاع داخل ليف زجاجي) على قطع المعادن؛ وشائعة ليزرات CO2 (يأتي الشعاع من خليط غازي) للخشب والبلاستيك.

2. 2

   ركّزه. يحمل كابل ليفي (أو مرايا في حالة CO2) الشعاع إلى رأس القطع. وتجمعه عدسة في بقعة بعرض جزء من المليمتر.

3. 3

   الصهر. عند تلك البقعة تتركز الطاقة بحيث تنصهر المادة، أو تتبخر جزئيًا، عبر سمكها كاملًا.

4. 4

   انفخ. يتدفق غاز مساعد عبر الفوهة حول الشعاع ويدفع المعدن المصهور خارج أسفل القطع على شكل شرارات. والأكسجين يحرق الفولاذ أيضًا ويضيف حرارة؛ أما النيتروجين فيترك حافة نظيفة لامعة.

5. 5

   تتبّع المحيط. يحرّك نظام CNC (تحكم رقمي بالحاسوب) الرأس على طول المحيط، تاركًا شقًا ضيقًا (الفتحة التي يصنعها القطع). ويُبقي حسّاس الفوهة على ارتفاع نحو 1 مم فوق الصفيحة.

حقائق أساسية

المواد

الفولاذ العادي والمقاوم للصدأ، والألومنيوم، والنحاس الأحمر والأصفر (ليزرات ليفية)؛ والخشب والأكريليك والكرتون والقماش والجلد (ليزرات CO2)

القطع النموذجية

الحوامل، وألواح العلب، والحشوات، واللافتات والكتابة، والقطع المسطحة المرتّبة على صفيحة

حجم القطعة

صفائح مسطحة عادةً حتى 1.5 × 3 م أو 2 × 4 م؛ وفولاذ بسمك يصل إلى نحو 25 مم في الآلات الشائعة

الدقة

غالبًا نحو ±0.1 مم

تشطيب السطح

وجه قطع أملس بخطوط رأسية دقيقة؛ ومنطقة رقيقة متأثرة بالحرارة (شريط غيّرت الحرارة بنيته)

حجم الدفعة المناسب

من قطعة واحدة إلى سلاسل كبيرة، بلا عُدد وبتحميل آلي للصفائح

كلفة العدّة والآلة

لا عُدد خاصة بالقطعة؛ وقاطعات CO2 للهواة تكلّف بضعة آلاف من الدولارات، والآلات الليفية الصناعية بضع مئات الآلاف

السرعة

عشرات الأمتار في الدقيقة في الصفائح الرقيقة؛ ونحو 1 م/دقيقة في فولاذ بسمك 20 مم

نقاط القوة والحدود

أين تُستخدم

• ورش الصفائح المعدنيةالحوامل، والألواح، وواقيات الآلات، والقطع المفردة
• السياراتأجزاء هياكل نموذجية، وقص القطع المشكّلة بليزرات 5 محاور، وأجزاء العادم
• الآلات والزراعةالهياكل، والشفاه، وألواح التقوية، وألواح التثبيت
• العمارة واللافتاتشاشات واجهات زخرفية، وكتابة، وأجزاء سلالم
• الإلكترونياتاستنسلات معجون اللحام من الفولاذ المقاوم للصدأ، وأجزاء التدريع الرقيقة
• الصنّاع والتصميمشاشات عرض أكريليك، ونماذج خشب رقائقي، ومنتجات جلدية

كيف تتعرف عليها

• خطوط رأسية منتظمة دقيقة جدًا (تخديدات) على وجه القطع، وحافة حادة قائمة.
• لسينات أو شقوق صغيرة على الحافة: وصلات دقيقة، جسور صغيرة تُترك لتثبيت القطع في الصفيحة وتُكسَر لاحقًا.
• علامة ثقب صغيرة حيث بدأ كل قطع، وحيث أحرق الشعاع المادة أول مرة، وغالبًا بجوار المحيط النهائي.
• على الخشب، حافة مسمرّة محترقة قليلًا؛ وعلى الأكريليك، حافة لامعة مصقولة باللهب.

قارنها بـ

شاهدها

How does a laser cutter work?

Ponoko Laser Cutting · أجزاء قاطع الليزر، مشروحة ببساطة

How Does a Laser Cut Metal? What Gives Light the Power to Cut Through Steel?

Small Things · لماذا يستطيع الضوء المركَّز صهر الفولاذ

TruLaser 5030 fiber Cutting 1 Inch Thick Plate

TRUMPF Inc. · ليزر ليفي يقطع لوحًا بسمك 25 مم، بالشرارات كلها

Laser cutting 3mm mild steel with a Trumpf 3030 fibre laser

Ray Frith · قطع يومي في ورشة لصفيحة بسمك 3 مم

شاهد صورًا حقيقية

• ويكيبيديا: Laser cutting — صور لرؤوس القطع بالليزر وقطع مقطوعة، مع بيانات العملية
• البحث عن الصور في ويكيميديا كومنز