برش لیزری در سازه های فلزی

در صنعت در حال پیشرفت ساخت فلز، برش لیزری به انقلابی در نحوه تبدیل اجزای ساختاری تبدیل شده است. این تکنیک پیچیده دقت، کارایی و تطبیق پذیری را ارائه می دهد. با این حال، این فرآیند ممکن است کمی پیچیده و گیج کننده به نظر برسد.

در این پست شما را با اصول برش لیزری در سازه های فلزی آشنا می کنیم و به طور کلی به اصول، کاربرد ها و مزایای آن می پردازیم.

نمای کلی دستگاه برش لیزری در سازه های فلزی

روش برش لیزری در سازه های فلزی یک فرآیند ساخت دقیق برای ساخت سازه های پیچیده ساختمانی و بسیاری از فلزات سازه ای است. با استفاده از یک پرتو متمرکز انرژی نور برای برش طیف گسترده ای از سازه های فلزی کار می کند. مزایای زیادی نسبت به روش های سنتی برش فلز دارد، از جمله دقت، انعطاف پذیری و فرآیند خودکار.

یک برش لیزری ممکن است با هدایت یک پرتو لیزر متمرکز بر روی سطح فلز کار کند. سپس باعث ذوب یا بخار شدن مواد در نقطه تماس می شود. گرمای شدید تولید شده توسط پرتو لیزر در نهایت ورق فلز را قطع می کند.

آن ها به لیزرهای فیبر، لیزر CO2 و لیزر YAG دسته بندی می شوند. بسیاری از صنایع از این دستگاه ها برای ساخت سازه های مورد نیاز خود استفاده می کنند. این ساخت و ساز ها ممکن است شامل خودرو، هوافضا، الکترونیک، دستگاه های پزشکی، کاربردهای صنعتی و بسیاری موارد دیگر باشد.

مزایای برش لیزری در سازه های فلزی

برش لیزری در سازه های فلزی دارای طیف گسترده ای از مزایای است. فرآیند تولید فلزات ساختاری با کمک این فناوری برش لیزر متحول شده است. این فرآیند برش در طول زمان همه کاره تر و کارآمدتر شده است. برخی از مزایای عمده برش لیزر در فلزکاری سازه به شرح زیر است. در دیبولیزر ، دستگاه های برش لیزری ، قیمت دستگاه جوش لیزری ، قیمت دستگاه جوش لیزری پرتابل ، قیمت دستگاه جوش لیزری دستی و قیمت دستگاه لیزر زنگ زدایی ما مقرون به صرفه هستند و برای ارتقای فرآیند تولید مشاغلی مانند شما ساخته شده اند.

1. دقت

فرآیند برش لیزری به دلیل ظرفیت دقت استثنایی آن شناخته شده است. در فرآیند تولید سازه های فلزی، برش های لیزری می توانند برش ها را با تحمل بالا و دقت مطلق آغاز کنند. حفظ دقت در فلزکاری سازه برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری نهایی سازه های مختلف مانند ساختمان ها بسیار مهم است.

2. تطبیق پذیری

فرآیند برش لیزری می تواند طیف گسترده ای از مواد مانند آلومینیوم ، برنج، فولاد ضد زنگ ، مس و بسیاری دیگر را برش دهد. این تطبیق پذیری لیزر فیبر به میزان زیادی برای فرآیند تولید فلزکاری ساختاری استفاده می شود.

3. سرعت

برش لیزری یک فرآیند سریع است. قدرت لیزر این قابلیت را دارد که ورق های فلزی ضخیم یک فلز ساختاری را در چند ثانیه برش دهد که منجر به کاهش زمان و هزینه تولید می شود.

4. اتوماسیون

یکی از ویژگی های منحصر به فرد این فرآیند برش این است که می توان از آن به طور موثر و بدون دخالت مداوم انسان استفاده کرد. این لیزر به دلیل خودکار بودن می تواند هزینه و مدت زمان تولید را کاهش دهد.

5. برش بدون تماس

این فرآیند به لطف سر برش خود، برش بدون تماس را ارائه می دهد. این تضمین می کند که هیچ تماس فیزیکی بین سوژه و پرتو لیزر وجود ندارد. به دلیل این ویژگی، این فرآیند در مقایسه با سایر روش‌های سنتی برش، سایش و پارگی کمتری را شامل می‌ شود.

برش لیزری در سازه های فلزی سنگین

فلزکاری سازه ای عنصر مهم معماری مدرن است که شامل مهندسی در مقیاس بزرگ است. سازه های فلزی می تواند بر دو نوع باشد: سازه های فلزی سنگین و سازه های فلزی سبک. فلزکاری ساختاری سنگین شامل ساخت عناصر پیچیده فولادی بزرگ است. این قطعات که برای ساخت فلزات سازه ای سنگین استفاده می شوند به راحتی می توانند چندین تن وزن داشته باشند.

سازه های فلزی سنگین برای ساختن موارد زیر استفاده می شود:

• ساختمان های بلند
• پل ها
• کارخانه های صنعتی

عملکرد سازه های فلزی سنگین

عملکرد سازه های فلزی سنگین می تواند طیف وسیعی از فعالیت ها را شامل شود. برخی از وظایف اصلی سازه های فلزی سنگین در زیر آورده شده است:

• سازه های فلزی سنگین به تشکیل لایه اصلی و اسکلت ساختمان های بزرگ مقیاس، پل های پیچیده و سایر سازه ها کمک می کند. بنابراین، آن ها نقش مهمی در ساخت و ساز مدرن و برش فلز دارند.
• سازه های فلزی سنگین به تحمل بار ها کمک می کند.
• سازه های فلزی سنگین به تحمل وزن عرشه پل کمک می کند. علاوه بر این، آن ها از اتومبیل ها، کامیون ها و سایر وسایل نقلیه که روی پل ها حرکت می کنند، پشتیبانی می کنند.
• آن ها را می توان به راحتی بازیافت کرد و به عنوان طیف گسترده ای از مصالح ساختمانی مورد استفاده مجدد قرار داد.

مواد مورد استفاده

طیف های مختلفی از مواد وجود دارد که در این فرآیند در سازه های فلزی سنگین استفاده می شود. برخی از عناصر اصلی در زیر مورد بحث قرار می گیرند:

• آلومینیوم
• فولاد
• فولاد ضد زنگ
• تیتانیوم

اثرات برش لیزری بر سازه های فلزی سنگین

برش لیزری می تواند تاثیر قابل توجهی بر فلزکاری سازه های سنگین داشته باشد. برخی از اثرات عبارتند از:

1. کیفیت لبه

با استفاده از برش لیزر، سازه های فلزی سنگین می توانند صافی لبه را داشته باشند. کیفیت لبه به سرعت برش، پرتو لیزر و نوع مواد برش بستگی دارد.

2. منطقه متاثر از گرما (HAZ)

منظور از ناحیه متاثر از گرما، ناحیه ای است که تحت تأثیر گرمای پرتو لیزر قرار می گیرد. مهم است که گرما را به حداقل برسانید. برای انجام این کار، یک پرتو کم مصرف باید با دستگاهی که برای برش با سرعت بالا استفاده می شود، ادغام شود. این قابلیت برای لیزرهای صنعتی قابل استفاده است.

3. تاب برداشتن

گرما یا تنش پرتو لیزر مسئول ایجاد تاب خوردگی است. برخی از اثرات دیگر نیز شامل حفاری لیزری و برش هم جوشی لیزری فلزات ساختاری سنگین است.

برش لیزری در سازه های فلزی سبک

در زمان های اخیر، فلزکاری سازه های سبک به طور فزاینده ای محبوب شده است. آن ها سبک تر و بادوام تر هستند. سازه های فلزی سبک به دلیل وزن سبک و انعطاف پذیری می توانند به راحتی به اشکال و ساختارهای پیچیده تبدیل شوند.

از سازه های فلزی سبک برای ساختن موارد زیر استفاده می شود:

• مبلمان و وسایل مانند رومیزی، قفسه بندی و تابلو ها.
• فلزکاری های معماری مانند نرده ها و پانل های روکش دار.
• اجزای صنعتی مانند براکت ها و محفظه ها.
• هوافضا، مانند بال‌ ها و محفظه‌ های موتور.
• وسایل پزشکی مانند ایمپلنت های جراحی و پروتز.

عملکرد سازه های فلزی سبک

سازه های فلزی سبک را می توان برای ایجاد انواع مختلفی از اجزای سازه ای استفاده کرد. برخی از آن ها عبارتند از:

• به دلیل سبکی و انعطاف پذیری، فلزات سازه ای سبک را می توان به راحتی در سازه های پیچیده گنجاند.
• این سازه ها فوق العاده بادوام هستند. علاوه بر این، آن ها همچنین قادر به تحمل شرایط مختلف محیطی هستند.
• سازه های فلزی سبک می تواند برای مدت طولانی دوام بیاورد و آن را به یک انتخاب مطمئن تر تبدیل می کند.
• این ساختارها را می توان در طیف گسترده ای از اشکال سفارشی کرد.

مواد مورد استفاده

موادی که معمولاً در فرآیند تولید سازه های فلزی سبک استفاده می شوند در زیر آورده شده است:

• فولاد کربن
• آلومینیوم
• فولاد ضد زنگ

اثرات دستگاه برش لیزری بر سازه های فلزی سبک

مشکلاتی وجود دارد که ممکن است هنگام ساخت سازه های فلزی سبک با آن ها مواجه شوید. مشکل اصلی ممکن است ضخامت باشد. نوع ماده ای که برش داده می شود نیز ممکن است باعث ایجاد مشکل در حین کار شود. هر چه مواد ضخیم تر باشد، قدرت بیشتری برای برش نیاز دارد. به غیر از آن، ضخامت و بازتاب محدود ممکن است فرآیند را کمی پیچیده‌ تر کند.

برخی از اثرات اصلی برش لیزری بر روی فلزات سازه سبک در زیر آورده شده است:

1. دقت بالا

این فرآیند می تواند برش های بسیار دقیق را بر روی فلزکاری سبک انجام دهد.

2. لبه های صاف

برای ساخت سازه های فلزی سبک و صاف و بدون سوراخ، باید از این دستگاه ها استفاده کنید. این دستگاه ها همچنین به شما کمک می کنند تا استفاده از سایر دستگاه ها را برای تکمیل حذف کنید.

3. اتوماسیون

دستگاه های برش لیزری را می توان به راحتی خودکار کرد که منجر به کاهش هزینه و زمان تولید می شود.

چه نوع لیزری برای برش سازه های فلزی مناسب است؟

لیزرهایی وجود دارند که برای سازه های فلزی مناسب ترند. این لیزر ها مزایا و معایب خاص خود را دارند. مناسب بودن انتخاب لیزر به الزامات و نوع شغلی که لیزر برای آن استفاده خواهد شد بستگی دارد. برخی از لیزرهای محبوبی که برای برش فلزات سازه ای استفاده می شوند در زیر مورد بحث قرار می گیرند:

1. دستگاه برش لیزر فیبر

لیزرهای فیبر رایج ترین انواع لیزرها هستند که به دلیل دقت و سرعت شناخته شده اند. آن ها سریع هستند، که آن ها را گزینه مناسبی برای نیازهای تولید با حجم بالا می کند. آن ها با حداقل مناطق متاثر از گرما (HAZ) و نیازهای نگهداری نسبتا کم ارائه می شوند.

دستگاه های برش لیزر فیبر می توانند انواع مختلفی از مواد از جمله فولاد، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، تیتانیوم، آلیاژهای نیکل، مس و برنج را برش دهند. ثابت شده است که آن ها از نظر انرژی کارآمدتر و مقرون به صرفه هستند.

2. لیزرهای CO2

از لیزرهای CO2 می توان برای ساخت فلزات ساختاری منحصر به فرد استفاده کرد. اگر چه آن ها به اندازه فیبر ها مورد استفاده قرار نمی گیرند، اما در بازار بسیار محبوب هستند. این لیزر ها نیاز به شارژ مجدد گاز و تمیز کردن تشدید کننده دارند که منجر به افزایش هزینه های نگهداری می شود.

برش لیزر CO2 عمدتا برای پردازش ورق فلز استفاده می شود. این شامل یک تکنیک لیزر گازی مبتنی بر برق است. موادی مانند فولاد، فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم را می توان به راحتی از طریق آن برش داد. این لیزر می تواند کمی کندتر از لیزر فیبر باشد.

علاوه بر این دو دستگاه برش پلاسما و برش شعله نیز وجود دارد.

کاربردهای برش لیزری در سازه های فلزی

برش لیزری نسبت به روش‌ های برش سنتی مزیت‌ های گسترده‌ ای را ارائه می‌ دهد که آن را به یک انتخاب ارجح تبدیل می‌ کند. برنامه ها را نمی توان با کلمات ساده توصیف کرد. کاربردهای گسترده ای از این در فرآیند تولید فلزکاری سازه ای وجود دارد.

1. صنایعی که به سازه های فلزی نیاز دارند

برخی از صنایع هستند که بدون سازه های فلزی کاملاً بی فایده هستند. و هیچ راهی آسان تر و موثر تر از برش لیزری وجود ندارد تا این سازه ها قابل اعتمادتر، بادوام تر و زیباتر شوند. برخی از این صنایع عبارتند از:

• صنعت ساختمان

• صنعت ماشین آلات صنعتی
• صنعت نفت و گاز
• صنعت حمل و نقل
• صنعت کشاورزی
• صنعت هوافضا
• صنعت کشتی سازی
• صنعت کالاهای مصرفی
• صنعت خودروسازی

اقدامات احتیاطی برای برش لیزری در سازه های فلزی

برش لیزری نام یک فرآیند فلزکاری همه کاره و دقیق است. با این حال، انجام اقدامات احتیاطی لازم هنگام کار با لیزر برای اطمینان از ایمنی اپراتور و محیط زیست بسیار مهم است.

برخی از اقدامات احتیاطی استفاده از لیزر در زیر آورده شده است:

• دستگاه برش باید به خوبی به زمین متصل شود تا بتواند از هر گونه شوک الکتریکی جلوگیری کند.
• برای جلوگیری از آسیب به چشم، هرگز مستقیماً به پرتو لیزر نگاه نکنید.
• مواد قابل اشتعال باید دور از محل برش نگهداری شوند.
• برای حذف دود و گازهای آزاد شده باید از تهویه مناسب در محل کار استفاده شود.
• پرسنل غیر مجاز نباید در منطقه برش حضور داشته باشند.
• تکنیک های دفع مواد زائد باید رعایت شود.
• تمام مقررات محلی و زیست محیطی باید رعایت شود.
• کیفیت هوای مناسب باید حفظ شود تا محیط کاری خوب برای اپراتورها تضمین شود.
• دستگاه باید به طور مرتب از نظر هر گونه آسیب بررسی شود و بررسی شود که آیا گرد و غبار و زباله وجود ندارد یا خیر.

سوالات متداول

1. لیزر چقدر ضخامت فلز را می تواند برش دهد؟

ضخامتی که لیزر می تواند برش دهد بسته به نوع و قدرت متفاوت است. لیزرهای CO2 معمولاً تا 25 میلی متر از فولاد را برش می دهند، در حالی که لیزرهای فیبر می توانند تا 30 میلی متر را تحمل کنند. قابلیت های خاص به دستگاه و نوع فلز بستگی دارد.

2. مهم ترین پارامترها برای کنترل در برش لیزر کدامند؟

برخی از پارامترهای مهم وجود دارد که می تواند بر نحوه عملکرد دستگاه برش لیزر تأثیر بگذارد. این ها شامل طول موج ، توان، عرض پالس و اندازه نقطه هستند. حداکثر توان دستگاه می تواند قدرت را کنترل کند و سایر پارامترها را نیز می توان کنترل کرد.

نتیجه گیری

برش لیزری در سازه های فلزی با کمک دستگاه‌ های برش لیزر عالی آسان‌ تر، نوآورانه‌ تر و کارآمد تر است. با پیشرفت تکنولوژی، برش لیزری در شکل‌ دهی آینده فلزکاری ساختاری ضروری‌ تر می‌شود. درک عمیق از قابلیت های برش لیزری نه تنها برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری پروژه ها، بلکه همچنین برتری زیبایی شناختی و بازده زمانی آنها بسیار مهم است.