مقدمة

يتمثل المبدأ الأساسي لماكينة القطع بليزر الألياف في توليد شعاع ليزر عالي الكثافة من خلال ليزر الألياف وتركيزه على سطح المادة للقطع. في التصنيع الحديث ، تتميز آلات القطع بليزر الألياف بالدقة العالية ، وسرعة القطع السريعة ، وعدم وجود قيود على أنماط القطع ، والتداخل التلقائي لتوفير المواد ، وحواف القطع الملساء ، وتكاليف المعالجة المنخفضة. وهي تُستخدم على نطاق واسع في صناعات المعالجة الميكانيكية وتصنيع الآلات، وأكثر التطبيقات شيوعًا هي قطع الصفائح المعدنية وقطع السيارات.

عملية ماكينة القطع بالليزر الليفي

تتكون عملية ماكينة القطع بالليزر الليفي عمومًا من ثلاث مراحل رئيسية: التحضير قبل القطع، وعملية القطع، والمعالجة بعد القطع. فيما يلي مقدمة مفصلة:

التحضير المسبق للتقطيع

1. تحضير المواد
اختيار المواد المناسبة وفقًا لمتطلبات المعالجة. التأكد من أن مواصفات المواد وأبعادها مطابقة للمعايير، وأن السطح خالٍ من بقع الزيت الواضحة والصدأ والشوائب وما إلى ذلك.

2. تصميم الرسم والبرمجة
استخدم برنامج CAD/CAM الاحترافي لتصميم رسومات القطع. ثم قم بتحويل الرسومات المصممة إلى برامج تحكم رقمية يمكن لماكينة القطع التعرف عليها. أثناء البرمجة، يجب ضبط المعلمات مثل مسار القطع والسرعة والطاقة. عند قطع الرسومات المنحنية المعقدة، من الضروري ضبط عقد المسار وطرق الانتقال بدقة لضمان دقة وسلاسة القطع.

3. تصحيح أخطاء المعدات
-معايرة المسار البصري: فحص ومعايرة المسار البصري لليزر للتأكد من إمكانية انتقال شعاع الليزر بدقة إلى رأس القطع وتركيزه على الموضع الصحيح لسطح المادة، مما يضمن توحيد طاقة الليزر وتأثير التركيز.

-فحص نظام الغاز: تحقق مما إذا كان ضغط الغاز المساعد ومعدل تدفقه طبيعيين، وما إذا كان نقاء الغاز يفي بالمتطلبات. تتطلب المواد وعمليات القطع المختلفة اختيار الغازات المساعدة المناسبة.

-تصحيح رأس القطع: اضبط المسافة بين رأس القطع وسطح المادة، والتي عادةً ما يتم الحفاظ عليها عند حوالي 1-2 مم، لضمان التركيز الليزري المناسب وزاوية حقن الغاز المساعد. في الوقت نفسه، تحقق مما إذا كانت فوهة رأس القطع مسدودة أو تالفة.

-فحص طاولة العمل: التحقق من استواء طاولة العمل ودقة حركتها للتأكد من أن طاولة العمل يمكن أن تتحرك بسلاسة، وتجنب الاهتزاز أو الانحراف أثناء عملية القطع، مما قد يؤثر على جودة القطع.

عملية القطع

1. ضع المواد المجهزة على طاولة عمل ماكينة القطع. ثبت المواد من خلال أجهزة أو تركيبات تحديد المواقع لضمان عدم تحرك المواد أثناء عملية القطع.

2. قم بتعيين معلمات القطع المناسبة مثل طاقة الليزر وسرعة القطع وتردد النبض في نظام التحكم العددي وفقًا لنوع المواد وسمكها. بعد الإعداد، ابدأ تشغيل ماكينة القطع، وسيبدأ رأس القطع في القطع وفقًا للبرنامج والمسار المحددين مسبقًا.

3. عادة ما تكون آلة القطع مجهزة بنظام مراقبة لمراقبة عملية القطع في الوقت الحقيقي. يمكن للمشغل مراقبة تقدم القطع وجودة سطح القطع من خلال شاشة المراقبة.

علاج ما بعد القطع

1. بعد اكتمال القطع، أوقف تشغيل ماكينة القطع، وقم بفك التركيبات وإزالة قطع العمل المقطوعة من طاولة العمل. نظف الخبث والحطام والغاز الإضافي المتبقي على سطح قطع العمل.

2. تحقق من جودة قطع العمل المقطوعة. تحقق مما إذا كانت أبعاد القطع تفي بمتطلبات الرسومات، وما إذا كان سطح القطع مسطحًا وأملسًا، وما إذا كانت هناك عيوب مثل النتوءات أو الشقوق أو المناطق المتأثرة بالحرارة الزائدة.

3. تعبئة قطع العمل المؤهلة. وفقًا لخصائص قطع العمل ومتطلبات العملاء، يتم اختيار مواد التعبئة والتغليف المناسبة، مثل غشاء الفقاعة والصناديق الخشبية وما إلى ذلك.

أجزاء ماكينة القطع بالليزر الليفي

1. مصدر الألياف الليزرية الليزرية

الوظيفة: مصدر ليزر الألياف هو قلب الماكينة، حيث يتم توليد شعاع الليزر.
الميزات: جودة شعاع عالية وكفاءة في استهلاك الطاقة وعمر افتراضي طويل.

2. رأس القطع

الوظيفة: يضم رأس القطع عدسة التركيز البؤري وهو مسؤول عن تركيز شعاع الليزر على المادة. كما أنه يحمل فوهة نفخ الغاز المساعد على منطقة القطع.
الميزات: القدرة على تركيز شعاع الليزر بدقة عالية، وضمان أن تكون عملية القطع نظيفة وفعالة.

3. نظام التحكم باستخدام الحاسب الآلي الرقمي (CNC)

الوظيفة: يتحكم نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي في حركة رأس القطع ومكونات الماكينة الأخرى.
الميزات: الدقة والدقة في تنفيذ المسار، مما يضمن إمكانية قص الأشكال المعقدة والتصاميم المعقدة.

4. نظام الحركة
الوظيفة: يحرك نظام الحركة رأس القطع وقطعة العمل على طول المحاور X وY وZ. يتم تشغيل ذلك بواسطة محركات ومحركات مؤازرة.
الميزات: حركة عالية السرعة ودقيقة لمتابعة مسار القطع المحدد بواسطة نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي.
المكونات: الموجهات الخطية، والبراغي الكروية، والمحركات، والتروس.

5. نظام التبريد

الوظيفة: ينظم نظام التبريد درجة حرارة مصدر الليزر والمكونات الأخرى مثل رأس القطع لمنع ارتفاع درجة الحرارة وضمان الأداء الأمثل.
الميزات: تحافظ على درجة حرارة تشغيل مستقرة للقطع المستمر عالي الأداء.

6. مزود الطاقة
الوظيفة: يوفر مصدر الطاقة الطاقة الطاقة الكهربائية اللازمة لمصدر الليزر، ونظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب، ونظام الحركة، ومكونات الماكينة الأخرى.
الميزات: توزيع موثوق للطاقة من أجل تشغيل مستقر للماكينة.
المكونات: مدخلات الطاقة والمحولات ومنظمات الجهد.

تعمل هذه الأجزاء معًا لتمكين ماكينة القطع بالليزر الليفي من توفير قطع دقيق وعالي السرعة بأقل قدر من هدر المواد. يلعب كل مكون دورًا حاسمًا في ضمان أداء الماكينة وكفاءتها وسلامتها في مختلف التطبيقات الصناعية.