کاربرد دستگاه برش فایبر در صنایع

برش فایبر برای تولید قطعات فلزی از ورق و پروفیل در صنایع مختلف استفاده می‌شود. پرتو تولیدشده در سورس فایبر روی سطح فلز متمرکز می‌شود و همراه با گاز کمکی، مسیر تعریف‌شده در فایل طراحی را برش می‌دهد. نوع فلز، ضخامت ورق، توان سورس، تنظیم فوکوس، سرعت حرکت و گاز کمکی بر نتیجه نهایی اثر دارند. این مقاله به کاربرد دستگاه برش فایبر در صنایع و عوامل فنی مؤثر بر این کاربردها می‌پردازد و وارد معرفی مدل‌ها، مقایسه خرید یا قیمت دستگاه‌ها نمی‌شود.

دستگاه برش فایبر چگونه کار می‌کند؟

در این روش، پرتو لیزر در سورس لیزر فایبر تولید و از طریق کابل فیبر به هد منتقل می‌شود. لنزهای داخل هد، پرتو را روی نقطه مشخصی از سطح فلز متمرکز می‌کنند. انرژی متمرکز باعث ذوب ماده در مسیر برش می‌شود و گاز کمکی، مواد مذاب را از شیار خارج می‌کند.

کنترل CNC مسیر حرکت هد و پارامترهایی مانند سرعت، توان، ارتفاع هد و ترتیب اجرای خطوط را مدیریت می‌کند. نتیجه نهایی به هماهنگی این تنظیمات با جنس و ضخامت قطعه وابسته است.

برای آشنایی کلی‌تر با خانواده تجهیزات برش می‌توان صفحه دستگاه برش لیزری را مطالعه کرد.

کاربرد دستگاه برش فایبر در صنایع

کاربرد فایبر به یک صنعت محدود نیست. هرجا قطعات فلزی از ورق یا پروفیل تولید شوند و شکل قطعه با فایل طراحی مشخص شود، امکان استفاده از این روش وجود دارد. نوع تجهیزات موردنیاز نیز به شکل قطعه، جنس فلز، ضخامت و تیراژ تولید بستگی دارد.

صنعت خودروسازی و قطعه‌سازی

در تولید خودرو تعداد زیادی قطعه فلزی با ابعاد و هندسه متفاوت استفاده می‌شود. برش فایبر می‌تواند برای ساخت قطعات ورقی، براکت‌ها، صفحات اتصال، قطعات بدنه و اجزایی که پیش از خم‌کاری یا جوشکاری باید برش داده شوند به کار رود.

استفاده از فایل طراحی دیجیتال امکان اجرای مکرر یک الگوی مشخص را فراهم می‌کند. در خطوط قطعه‌سازی که یک قطعه در تعداد بالا تولید می‌شود، ثابت بودن فایل و پارامترهای برش به تکرارپذیری فرایند کمک می‌کند.

ساخت تابلو برق، کابین و محفظه‌های فلزی

بدنه تابلو برق، کابین کنترل، رک و محفظه‌های صنعتی معمولاً از ورق فلزی ساخته می‌شوند. پیش از خم‌کاری، بخش‌هایی مانند جای کلید، دریچه، پیچ، کابل، تهویه و تجهیزات نصب‌شونده باید روی ورق ایجاد شوند.

دستگاه فایبر امکان اجرای این هندسه‌ها را مستقیماً از روی فایل طراحی فراهم می‌کند. قطعه برش‌خورده سپس می‌تواند وارد مراحل خم‌کاری، جوشکاری و مونتاژ شود.

تولید لوازم و تجهیزات آشپزخانه

استیل یکی از متریال‌های متداول در ساخت تجهیزات آشپزخانه صنعتی، بدنه دستگاه‌ها، کابینت‌های فلزی، سینک، کانتر و تجهیزات آماده‌سازی مواد غذایی است.

در این کاربرد، ورق‌ها ابتدا براساس نقشه محصول برش داده می‌شوند و سپس عملیات خم‌کاری، اتصال و پرداخت انجام می‌شود. برای بررسی تفاوت عملکرد دو فناوری می‌توان مقاله مقایسه لیزر CO₂ و فایبر را مطالعه کرد.

ساخت تجهیزات ورزشی

تجهیزات ورزشی می‌توانند از ورق، پروفیل یا لوله‌های فلزی تشکیل شوند. قطعاتی مانند صفحات اتصال، پایه‌ها، براکت‌ها و بخش‌های ورقی با تجهیزات فایبر مناسب ورق قابل برش هستند.

برای قطعات لوله‌ای باید از دستگاهی استفاده شود که امکان پردازش لوله و پروفیل را داشته باشد. بنابراین کاربرد فایبر در این صنعت فقط به توان لیزر وابسته نیست و شکل ماده اولیه نیز در انتخاب تجهیزات نقش دارد.

ماشین‌سازی و تجهیزات صنعتی

در ماشین‌سازی، قطعاتی مانند پایه‌ها، صفحات محافظ، کاورها، براکت‌ها، صفحات نصب موتور و اجزای سازه‌ای از ورق‌های فلزی ساخته می‌شوند.

برش مستقیم از روی فایل CAD باعث می‌شود هندسه قطعه پیش از ورود به مراحل ماشین‌کاری، خم‌کاری یا جوشکاری ایجاد شود. این کاربرد در ساخت دستگاه‌های صنعتی، خطوط تولید، تجهیزات کارگاهی و سازه‌های فلزی دیده می‌شود.

صنایع برق و الکترونیک

بخش مکانیکی بسیاری از تجهیزات برقی از ورق ساخته می‌شود. بدنه دستگاه، پنل کنترل، درپوش، صفحات نصب و محفظه تجهیزات از جمله قطعاتی هستند که می‌توانند با برش فایبر تولید شوند.

وجود سوراخ‌ها، شیارها و بازشوهای متعدد در این قطعات باعث می‌شود اجرای صحیح فایل طراحی و تنظیم پارامترهای برش اهمیت زیادی داشته باشد.

صنایع تهویه و تأسیسات

ورق‌های فلزی در ساخت بخشی از تجهیزات تهویه، محفظه‌ها، براکت‌ها، فلنج‌ها و قطعات نصب استفاده می‌شوند. برش فایبر امکان تولید قطعات با ابعاد و الگوهای متفاوت را پیش از مراحل خم‌کاری و مونتاژ فراهم می‌کند.

خدمات برش و ورق‌کاری

کارگاه‌های خدمات فلز از دیگر محل‌های استفاده از فناوری فایبر هستند. در این مجموعه‌ها ممکن است در طول روز سفارش‌هایی با جنس، ضخامت و هندسه متفاوت پردازش شوند.

در چنین شرایطی، تنظیم صحیح پارامتر برای هر متریال و ضخامت اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. برای آشنایی با روش‌های دیگر می‌توان مقاله انواع روش‌های برش فلزات را مطالعه کرد.

کاربرد فایبر برای فلزات مختلف

رفتار همه فلزات در برابر پرتو لیزر یکسان نیست. جذب انرژی، هدایت حرارتی، ضخامت ورق و نوع گاز کمکی بر تنظیمات برش اثر می‌گذارند.

آهن و فولاد کربنی

آهن و فولاد کربنی از متریال‌های رایج در ساخت سازه، ماشین‌آلات، قطعات صنعتی و تجهیزات فلزی هستند. توان موردنیاز و سرعت برش باید متناسب با ضخامت ورق تنظیم شود.

استیل

استیل در تجهیزات صنعتی، صنایع غذایی، لوازم آشپزخانه، تجهیزات پزشکی و محصولات دکوراتیو کاربرد دارد. در برش این متریال، انتخاب گاز کمکی و تنظیم پارامترها بر کیفیت لبه اثر می‌گذارد.

آلومینیوم

آلومینیوم هدایت حرارتی بالایی دارد و شرایط برش آن با فولاد یکسان نیست. توان سورس، فوکوس، سرعت و گاز باید متناسب با ضخامت و آلیاژ تنظیم شوند.

برنج و مس

فلزاتی مانند برنج و مس بازتاب بیشتری در برابر طول موج فایبر دارند. در پردازش این مواد باید سازگاری سورس و سایر اجزای دستگاه با متریال موردنظر بررسی شود.

مزایای فایبر در کاربردهای صنعتی

یکی از مزایای استفاده از فایبر در تولید قطعات فلزی، امکان انتقال مستقیم طرح دیجیتال به فرایند برش است. تغییر طرح از طریق فایل و تنظیمات دستگاه انجام می‌شود و برای اجرای هندسه‌های مختلف نیازی به ساخت ابزار برش مکانیکی جداگانه نیست.

عرض شیار برش و منطقه اثر حرارتی به تنظیمات فرایند، توان، سرعت، فوکوس و جنس فلز وابسته‌اند. تنظیم متناسب این پارامترها امکان کنترل بهتر ابعاد و لبه قطعه را فراهم می‌کند.

در این فرایند، هد برش لیزری فایبر تماس مکانیکی مستقیم با سطح قطعه ندارد. هد در فاصله مشخص از ورق حرکت می‌کند و پرتو متمرکز عملیات برش را انجام می‌دهد.

چه عواملی کیفیت برش فایبر را تعیین می‌کنند؟

کیفیت خروجی فقط به توان نامی سورس وابسته نیست. چند پارامتر باید هم‌زمان با یکدیگر تنظیم شوند:

• جنس و آلیاژ فلز
• ضخامت ورق
• توان خروجی سورس
• سرعت حرکت هد
• محل فوکوس
• نوع و فشار گاز کمکی
• قطر و وضعیت نازل
• فاصله نازل تا ورق
• سلامت لنز محافظ
• وضعیت سطح ورق

به همین دلیل نمی‌توان یک مقدار ثابت توان یا سرعت را برای تمام ورق‌ها استفاده کرد. تنظیمات باید براساس ماده و ضخامت واقعی قطعه تعیین شوند.

جزئیات بیشتر این موضوع در مقاله پارامترهای مهم در کنترل کیفیت برش لیزری فلزات بررسی شده است.

نقش گاز کمکی در کاربردهای مختلف

گاز کمکی هم‌زمان با تابش لیزر از نازل خارج می‌شود و مواد مذاب را از شیار برش بیرون می‌راند. انتخاب گاز به جنس فلز و کیفیت سطح موردنیاز وابسته است.

اکسیژن در بعضی کاربردهای فولاد کربنی استفاده می‌شود. نیتروژن برای برخی برش‌های استیل و آلومینیوم کاربرد دارد و هوای فشرده نیز در شرایط مشخص قابل استفاده است. فشار و نوع گاز باید متناسب با توان، ضخامت و متریال تنظیم شود.

تنظیم فوکوس در برش فایبر

موقعیت فوکوس تعیین می‌کند پرتو در چه ارتفاعی نسبت به سطح یا ضخامت ورق به کوچک‌ترین قطر خود برسد. این موقعیت می‌تواند متناسب با نوع برش و جنس قطعه تغییر کند.

فوکوس مثبت و منفی

موقعیت نقطه فوکوس نسبت به سطح ورق براساس جنس، ضخامت و شرایط برش تنظیم می‌شود. تغییر این موقعیت روی عرض شیار، نحوه ذوب ماده و خروج مذاب اثر می‌گذارد.

تنظیم فوکوس باید همراه با پارامترهایی مانند توان، سرعت حرکت و فشار گاز انجام شود و نمی‌توان آن را مستقل از سایر تنظیمات برش در نظر گرفت.

نکات ایمنی هنگام استفاده از دستگاه برش فایبر

دستگاه لیزر صنعتی باید مطابق دستورالعمل سازنده و الزامات ایمنی محل کار استفاده شود. اپراتور پیش از شروع کار باید با عملکرد دستگاه، توقف اضطراری و روش صحیح کار با تجهیزات جانبی آشنا باشد.

• دستورالعمل دستگاه پیش از بهره‌برداری مطالعه شود.
• تجهیزات حفاظتی متناسب با دستگاه و محیط کار استفاده شوند.
• از قرار گرفتن بدن در مسیر مستقیم یا بازتاب پرتو جلوگیری شود.
• هنگام مشاهده عملکرد غیرعادی، عملیات متوقف و دستگاه بررسی شود.
• تعمیر بخش‌های لیزر، برق و اپتیک توسط فرد متخصص انجام شود.
• تهویه و تخلیه دود متناسب با فلز و فرایند برش در نظر گرفته شود.
• وضعیت نازل، لنز محافظ و بخش‌های اپتیکی طبق برنامه نگهداری بررسی شود.

مشاهده مدل‌های دستگاه برش فایبر

نوع فلز، بیشترین ضخامت ورق، ابعاد قطعه، تیراژ تولید و شکل ماده اولیه از عواملی هستند که در انتخاب دستگاه نقش دارند. معرفی مدل‌ها، مقایسه مشخصات، توان‌های موجود و اطلاعات قیمت و خرید در این مقاله تکرار نمی‌شوند.

برای مشاهده محصولات، مشخصات فنی مدل‌ها و اطلاعات خرید به صفحه دستگاه برش لیزری فلزات مراجعه شود.