على الرغم من أن عمليات قطع المعادن تستخدم تقليديًا عمليات ميكانيكية أو يدوية. يمكن أن يكون القطع بالليزر خيارًا متاحًا وفعالاً وفعالاً من حيث التكلفة لتصنيع المعادن. تتميز معدات الليزر عن غيرها من آلات القطع في التصميم والتطبيق. على سبيل المثال ، لا تقوم قواطع الليزر بالاتصال المباشر بالمواد ، وتعتمد على مصادر طاقة عالية الطاقة ، ولديها تفاوتات أكبر في التقطيع. وهي مؤتمتة بشكل عام لتحقيق أقصى قدر من الدقة.

يطلق جهاز الليزر تيارًا مركّزًا من الفوتونات على منطقة محددة من قطعة العمل من أجل تقليم المواد الزائدة وتشكيل قطعة العمل في تصميم محدد. هذه الآلات فعالة للغاية في قطع مختلف درجات الفولاذ ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني. ومع ذلك ، فإن الليزر أقل كفاءة في المعادن العاكسة للضوء أو الموصلة للحرارة ، مثل الألومنيوم أو النحاس. وتتطلب تعديلات محددة لتشكيل هذه المواد. غالبًا ما تحدد المادة التي يتم قطعها نوع الليزر المستخدم في التصنيع. جعل من المهم مطابقة مواصفات المعدات مع مخزون التشكيل.

أنواع الليزر

تتمتع تقنية الليزر بالعديد من السمات الفريدة التي تؤثر على جودة قصاتها. نسمي درجة انحناء الضوء حول الأسطح بالحيود. وتتميز معظم أجهزة الليزر بمعدلات انحراف منخفضة لتمكين مستويات أعلى من شدة الضوء على مسافات أطول. بالإضافة إلى ذلك ، تحدد ميزات مثل أحادية اللون تردد الطول الموجي لشعاع الليزر ، بينما يقيس التماسك الحالة المستمرة للحزمة الكهرومغناطيسية. تختلف هذه العوامل حسب نوع الليزر المستخدم. تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا لأنظمة القطع بالليزر الصناعية ما يلي:

• Nd: YAG: يستخدم ليزر عقيق الإيتريوم المصنوع من الألومنيوم المشبع بالنيوديميوم (Nd: YAG) مادة بلورية صلبة لتركيز الضوء على هدفه. يمكن أن ينبعث منها أشعة تحت حمراء مستمرة أو إيقاعية ، ويمكن أن تعزز المعدات المساعدة (مثل مصابيح أو الصمامات الثنائية) هذه الحزمة. إن حزمة Nd: YAG المتباينة نسبيًا والاستقرار الموضعي العالي تجعلها فعالة للغاية في العمليات منخفضة الطاقة. مثل قطع الصفائح المعدنية أو تقليم الفولاذ ذي المقاييس الرقيقة.
• ثاني أكسيد الكربون: ليزر ثاني أكسيد الكربون هو بديل أكثر قوة لطراز Nd: YAG ويستخدم وسيط غازي بدلاً من الكريستال لتركيز الضوء. تسمح نسبة الخرج إلى الضخ لها بإطلاق شعاع مستمر عالي الطاقة قادر على قطع المواد السميكة بكفاءة. كما يوحي اسمه ، يتكون تفريغ غاز الليزر من جزء كبير من ثاني أكسيد الكربون ممزوجًا بكميات أقل من النيتروجين والهيليوم والهيدروجين. نظرًا لقوة القطع ، فإن ليزر ثاني أكسيد الكربون قادر على تشكيل ألواح فولاذية ضخمة يصل سمكها إلى 25 ملم. وكذلك قطع أو نقش المواد الرقيقة بطاقة أقل.