هد برش لیزر | هد لیزر فایبر فلزات

هد برش لیزر فایبر فلزات چه ساختاری دارد؟

هد لیزر یکی از بخش های مهم دستگاه برش لیزری فلزات می باشد که در برخی موارد به زبان عامیانه هد برش نیز گفته می شود؛ به طور کلی از یک نازل، یک لنز فکوس و متمرکز، یک سیستم کمکی و یک سیستم تشخیص ردیابی فوکوس یا اتو فکوس تشکیل شده است.

هد دستگاه برش چه کاربردی دارد؟

هد برش، قسمت خروجی نور لیزر است که از یک نازل، چندین لنز متمرکز کننده و سیستم فوکوس نور لیزر تشکیل شده است. هد برش به یک ریل و سروموتور متصل شده است و به وسیله آن در جهت محور z جابجا می­گردد. وجود یک سنسور در کناره ی هد برش باعث شده تا فاصله از سطح قطعه کار به طور پیوسته و لحظه ­ای کنترل و سیگنال به کنترلر ارسال می گردد. در پی ارسال این سیگنال، فرمان جابجایی هد برش به سروموتور ارسال و تنظیم ارتفاع انجام می گیرد.

از مهم ترین و اصلی ترین قسمت هایی که جزوء قطعات دستگاه برش لیزر محسوب می شود هد لیزر می باشد. هد لیزر در دستگاه های برش از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و به عنوان اصلی ترین منبع برای تولید پرتو های لیزری محسوب می شود که بر روی برش های لیزری اثر مستقیم دارد . به همین علت این قطعه در دستگاه های برش لیزر بسیار مهم می باشد و در صورت خرابی باعث افت کیفیت در برش ها می شود. عمر مفید یک هد لیزر ده سال است و بعد از این بازه زمانی به شدت افت پیدا می کند و باید تعویض شود.

برند هد دستگاه برش لیزر مدل Raytools

  • برند های مختلفی در زمینه تولید نازل برش در دستگاههای برش لیزری فعالیت می می کنند . هد دستگاه برش لیزر مدل Raytools یک برند چینی می باشد که طراحی آنها توسط شرکت سوئیسی انجام می شود اما تولید آنها در کشور چین می باشد .
  • این هد ها از کیفیت نسبتا مطلوبی برخوردار هستند و در بازار ایران به فراوانی یافت می شوند و در دسته هد های با کیفیت که در ایران وجود دارد قابل دسته بندی هستند .

برند هد دستگاه برش لیزر مدل WSX

برند هد دستگاه برش لیزر مدل wsx یک برند کاملا چینی می باشد که یک مشابه سازی عالی از هد های پرستیک ساخته کشور آلمان می باشد این دسته از هد ها با اینکه ساخت کشور چین می باشد از کیفیت مطلوب و خوبی برخوردار است و فراوانی آن ها و بازار مصرف بسیار خوبی در بازار ایران دارد به علت قیمت مناسب آن نسبت به دیگر برند های خارجی و کیفیت بالا محبوبیت خوب و فروش خوبی در سطح بازار دارد.

حتماً بخوانید : بهترین برند هد برش لیزر فلز در ایران [معرفی ۴ برند برتر]

اجزاء هد برش لیزر فلزات

شکل ۱- ساختار هد برش لیزر فایبر

۱- نازل

نازل دستگاه برش فلزات معمولاً با هد برش لیزری هم محور است و اشکال مختلفی دارد: استوانه ای، مخروطی و غیره. انتخاب نازل باید بگونه ای باشد که دیافراگم آن بزرگتر از پرتو متمرکز باشد. به عبارت دیگر پرتو لیزر هنگام عبور از نازل نمی تواند به دیواره خود برخورد کند. نازل‌های کالیبر بزرگ برای فوکوس کردن پرتوهای لیزر الزامات سخت‌گیری ندارند، در حالی که نازل‌های کالیبر کوچک نیازمندی‌های بالاتری برای تمرکز پرتوهای لیزری دارند. بنابراین، لازم است اطمینان حاصل شود که همخوانی و قطر پرتو لیزر کاملاً با قطر نازل مطابقت داشته باشد. در کاربردهای عملی، از آنجایی که خروجی گاز کمکی نیز در قسمت نازل است، انتخاب کالیبر مناسب بسیار مهم است. اگر قطر خیلی کوچک باشد، میدان گاز نازل متلاطم خواهد شد و نازل به دلیل دمای بالا تا حدی تغییر شکل می دهد.

نکته : اگر قصد خرید این محصول را دارید به صفحه لوازم مصرفی و قطعات یدکی دستگاه لیزر مراجعه کنید.

نازل هد برش لیزر فلزات

شکل ۲- انواع نازل

هرچه ارتفاع بین نازل و ماده بیشتر باشد، بدلیل اتلاف انرژی لیزر نمیتوان به اثر برش مورد انتظار دست یافت. برعکس، ارتفاع کم بین نازل و ماده باعث میشود سرباره دمیده شده به راحتی وارد سر برش شود که نه تنها به لنز آسیب می رساند، بلکه میدان جریان را مختل میکند و بر موقعیت فوکوس تأثیر میگذارد. اما در حال حاضر ردیاب های ارتفاع هد لیزری فایبر مانند سنسورهای ارتفاع LVDT و سنسورهای ارتفاع خازنی معمولاً به عملکردهای تنظیم ارتفاع مجهز هستند. نازل های برش لیزر به دو نوع سینگل و دوبل یا دبل تقسیم میشوند که نازل های دوبل به نازل اکسیژنی و نازل سینگل به نازل هیدروژنی معروف می باشد.

۲- لنز فوکوس

لنز فوکوس مستقیماً بالای نازل قرار دارد. عملکرد اصلی آن متمرکز کردن پرتو برای به دست آوردن یک نقطه پر انرژی است. لنز های متمرکز را می توان به دو نوع تقسیم کرد: انتقالی و انعکاسی. در میان آنها، سر لیزر انتقال دهنده به طور کلی از یک لنز طرح ریزی استفاده می کند و سر لیزر بازتابنده از یک لنز بازتابنده استفاده می کند. انواع مختلفی از مواد لنز وجود دارد و سلنیدروی اولین انتخاب برای مواد لنز با عبور نور فوق العاده بالا و کمترین جذب نور است. به طور کلی، هرچه فاصله کانونی لنز فوکوس کمتر باشد، قطر نقطه بعد از فوکوس کوچکتر می شود (انرژی نقطه کانونی متراکم تر است)، و عمق کانونی کمتر می شود. (عمق فوکوس به فاصله بین دو نقطه نورانی با ۵ درصد تغییر قطر در دو طرف نقطه کانونی اشاره دارد که به آن محدوده برش موثر در برش نیز می گویند).
هنگام برش صفحات ضخیم، عمق کم فوکوس به طور جدی بر کیفیت برش تأثیر می گذارد و در نتیجه باعث ایجاد برآمدگی می شود. علاوه بر این، عمق کم فوکوس فاصله بین سر برش فیبر و صفحه را کوتاه می کند و سرباره مذاب به راحتی به سر لیزر نفوذ می کند که تأثیر بدی دارد. بنابراین باید سعی کنیم از فاصله کانونی مناسب برای فرآیند برش استفاده کنیم. هنگامی که ضخامت ماده زیاد باشد، می توان با استفاده از فاصله کانونی بیشتر و افزایش توان لیزر، حالت ضعیف انرژی نقطه ای را برطرف کرد. هنگامی که ضخامت ماده کوچک است، می توان از فاصله کانونی کمتری برای دستیابی به برش با سرعت بالا استفاده کرد.
درصورت خرابی و ایجاد کوچک ترین لکه روی لنز های اصلی عملکرد دستگاه و برشکاری لیزری مختل خواهد شد.
نگران نباشید در قسمت لنز های دستگاه برش لیزر مگا ماشین، تمامی لنز های فکوس و کولیماتور انواع مدل های هد ریتولز، wsx و پرسیتک کلیک کنید و سفارش خود را ثبت کنید و یا برای دریافت مشاوره تماس بگیرید

۳- سیستم کمکی

سیستم کمکی شامل: سیستم خنک کننده آب، گاز کمکی و پرده هوای محافظ می باشد.
سیستم خنک کننده آب برای محافظت از هد برش لیزری است. بدون تأثیر بر راندمان و کیفیت پروسه خنک می شود. کاربردهای متداول گاز کمکی به خوبی شناخته شده است، بنابراین ما در اینجا به جزئیات نخواهیم پرداخت، اما چرا برای برش ورق هایی از جنس و متریال مختلف، گازهای مختلف را انتخاب می کنند؟
در واقع گرمای تولید شده در فرآیند برش تنها انرژی پرتو لیزر نیست، بلکه انرژی اضافی حاصل از گاز کمکی نیز می باشد. هنگام برش فلزات فعال، معمولاً از گاز بی اثر برای جلوگیری از تأثیر حرارت اضافی بر اثر برش استفاده می شود. برعکس از گاز فعال برای افزایش حرارت برش استفاده می شود. علاوه بر این، فشار گاز کمکی برای برش با سرعت بالای صفحات نازک را می توان روی فشار بالا برای مطابقت با سرعت برش (۱۰۰-۳۰۰ کیلو پاسکال) تنظیم کرد. اگر صفحات ضخیم را با سرعت کم برش دهید، فشار کم برای جلوگیری از پاشش لازم است.

معرفی بخش های مختلف هد لیزر فلزات

شکل ۳- ساختار هد برش لیزر شامل سیستم کمکی و لنز فوکوس

۴- سیستم تشخیص ردیابی فوکوس یا هد اتو فکوس

سیستم های ردیابی فوکوس یا اتوفکوس هد معمولا برای اطمینان از تمرکز پایدار طراحی می شوند. با توجه به نیازهای مختلف، دستگاه‌های تشخیص با عملکردهای مختلف بر روی سر برش نصب می‌شوند تا میزان خطای برش پایین بماند. سیستم اتو فکوس از یک سر برش لیزری فایبر فوکوس و یک سیستم حسگر ردیابی تشکیل شده است. هنگامی که شکل سر برش لیزر تغییر می کند و سطح ناهموار است، سنسور به طور خودکار تغییر را تشخیص می دهد و به طور خودکار ارتفاع را با توجه به تغییر تنظیم می کند، به طوری که فاصله بین سر برش لیزر و سطح قطعه کار همیشه ثابت باشد. با توجه به عناصر مختلف حسگر، سیستم‌های ردیابی به طور عمده به سیستم‌های ردیابی حسگر خازنی که سیستم‌های ردیابی غیر تماسی نیز نامیده می‌شوند و سیستم‌های ردیابی حسگر القایی که سیستم‌های ردیابی تماسی نیز نامیده می‌شوند، تقسیم می‌شوند.

سیستم تشخیص ردیابی فوکوس سر لیزری

شکل ۴- سیستم تشخیص ردیابی فوکوس سر لیزری

نقش هد برش لیزری در فرآیند برشکاری

دستگاه برش لیزر فایبر نوعی تجهیزات هوشمند برای برش سریع فلز است. هد لیزر بخش مهمی از دستگاه برش فلز فایبر است که برای تولید انرژی پرتو لیزر برای برش، مشابه قلب انسان استفاده می شود.
دو جزء اصلی دستگاه برش لیزر فایبر، هد برش لیزری و سورس لیزر هستند. سورس لیزر مانند یک مخزن است که هد را مانند یک شیر آب برش می دهد. لیزر فایبر از طریق سیستم مسیر نوری از هد لیزر ساطع می شود. هد برش لیزری به طور مداوم، پرتوهای لیزر پر انرژی را برای تابش روی سطح قطعه کار آزاد می کند و صفحات فلزی، لوله ها و سایر مواد را برش می دهد.
از آنجایی که این یک روش پردازش غیر تماسی است، دستگاه برش لیزر فایبر، فلز را بدون برآمدگی برش می دهد و کیفیت برش بسیار خوب است.

تصویر هد برش لیزری فایبر فلزات

انواع هد برش دستگاه فایبر فلزات

۱- هد برش لیزری فایبر مسطح

هد برش با فوکوس خودکار برای ادغام دستگاه های برش پلت فرم های بزرگ و متوسط مناسب است. با توجه به قدرت لیزر انتخابی، می تواند فولاد ضد زنگ و آلومینیوم بزرگ ۲۰ میلی متر و فولاد کربنی بزرگ ۴۰ میلی متر را با کیفیت خوب، برش دهد. هد برش لیزری فیبر مسطح وزن بسیار سبکی دارد و حمل آن سریعتر است. این برای برش لیزری با دقت بالا مناسب است و به طور گسترده در زمینه هایی با نیازهای دقت بسیار بالا مانند صنعت هوانوردی استفاده می شود. می توان از آن برای لیزرهای IPG، SPI، Rofin، Coherent، Raycus، Trumpf، Chuangxin و سایر لیزرها استفاده کرد.

۲- هد برش لیزری

هد برش لیزر دی اکسید کربن جزء اصلی دستگاه برش لیزر دی اکسید کربن است که عمدتاً از فناوری برش لیزری دی اکسید کربن استفاده می کند. لوله لیزر معمولاً توسط یک منبع انرژی لیزر هدایت می شود تا نور ساطع کند. از طریق شکست چندین لنز، نور به سر لیزر منتقل می شود. سپس لنز فوکوس نصب شده بر روی سر لیزر، نور را به یک نقطه، همگرا می کند که می تواند به دمای بسیار بالایی برسد، به طوری که ماده فوراً به گاز تصعید می شود که توسط فن اگزوز مکیده می شود تا به هدف برش برسد.

۳- هد برش لیزری حالت جامد YAG

سرعت برش لیزر حالت جامد YAG سریعتر از دی اکسید کربن است و سرعت برش سیم بیش از ۱۰۰ برابر است. ناحیه تحت تاثیر حرارت بریدگی آن کوچک است، تغییر شکل نمی‌دهد، بریدگی صاف است و نیازی به عملیات بعدی نیست. عملکرد برش لیزری حالت جامد YAG پایدار است و مناسب برای تولید انبوه مداوم است. همچنین دارای ویژگی های بازده تبدیل فوتوالکتریک بالا و اندازه کوچک است. با این حال، پمپ انرژی آن، تلفات سریع و هزینه نگهداری بالایی دارد که کاربرد آن را محدود می کند. هد برش لیزری حالت جامد YAG بسیار مقرون به صرفه است. قیمت دستگاه برش لیزر جامد YAG تنها یک سوم دستگاه برش لیزر دی اکسید کربن با عملکرد مشابه و دوپنجم دستگاه پانچ CNC با کارایی یکسان می باشد. دقت برش آن بالا است. برای برش لوازم جانبی سخت افزاری دقیق مناسب است و همچنین می تواند صنایع دستی و خوشنویسی های مختلف ظریف را برش دهد.

۴- هد برش لیزری فایبر سه بعدی

این هد برش به طور ویژه برای برش سه بعدی ربات طراحی شده است. برای برش لوله های مربعی، لوله های گرد و قطعات مهر زنی سه بعدی مناسب است. هد برش لیزر فایبر سه بعدی دارای ساختار برش فشرده، وزن سبک و توزیع مناسب خنک کننده آب، تنظیم چرخش فوکوس، تقویت کننده داخلی، نفوذ در مسیر گاز و از بین بردن چرخش است. جهات X، Y و Z را می توان در آن تنظیم کردکه می تواند برش پرتو لیزر را بهتر و عمودی تر کند. مسیر نوری کاملاً آب بندی شده می تواند از سیستم نوری در برابر آلودگی محافظت کند و مشاهده یا تعویض لنز، آسان و سریع است و در برابر دمای بالا مقاوم است و تحت تأثیر پلاسما قرار نمی گیرد.

تصاویر هد دستگاه برش لیزر فلزات

درخواست مشاوره فنی "پیش از خرید" به صورت رایگان توسط متخصصین خبره

همه متخصصین ما آماده مشاوره فنی و رایگان به شما دوست عزیز می باشند. کافیست تا نام و نام خانوادگی و شماره همراه خود را وارد کنید تا با شما تماس بگیریم.