مثل الليزرات الجزيئية الأخرى، فإن مبدأ عمل ليزر ثاني أكسيد الكربون معقد أيضًا في عملية الانبعاث المحفز. في أنبوب التفريغ، يتم إدخال تيار مستمر بعشرات أو مئات الملي أمبير عادةً. أثناء التفريغ، تُثار جزيئات النيتروجين في خليط الغاز في وعاء التفريغ بتأثير الإلكترونات. في هذا الوقت، تصطدم جزيئات النيتروجين المثارة بجزيئات ثاني أكسيد الكربون. ينقل جزيء N2 طاقته الخاصة إلى جزيء ثاني أكسيد الكربون. يتغير جزيء ثاني أكسيد الكربون من مستوى طاقة منخفض إلى مستوى طاقة مرتفع، مما يشكل انعكاسًا سكانيًا لتوليد ضوء الليزر. تستخدم آلة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون عدسة تركيز لتركيز شعاع الليزر على سطح المادة لإذابة المادة. في الوقت نفسه، ينفخ غاز القطع بالليزر المحوري المادة المنصهرة بعيدًا، بحيث يتحرك شعاع الليزر والمادة نسبيًا على طول مسار معين. قم بتشكيل قطع ذي شكل معين لتحقيق غرض القطع.
في الإنتاج الصناعي، يُمثل القطع بالليزر أكثر من 70% من عمليات المعالجة بالليزر، وقد أصبحت تقنية الليزر هي التقنية السائدة في القطع. تستطيع آلات القطع بالليزر بثاني أكسيد الكربون قطع الخشب، والأكريليك، والبولي بروبيلين، والزجاج الشبكي، وغيرها من المواد غير المعدنية عالية الجودة.آلات قطع الصفائح بالليزرتتطور باستمرار. وفقًا لمجالات تطبيق المنتج المختلفة، يمكن تقسيمها إلى منخفضة ومتوسطة وعالية الجودة، مما يشكل مستويات مختلفة من هيكل المنتج. وقد شاركت العديد من الشركات المحلية والأجنبية في إنتاج مجموعة متنوعة من آلات القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون لتلبية طلب السوق.
ثم ظهرت مشكلة عدم تضمين آلات القطع بالليزر ذات الحالة الصلبة وآلات القطع بالليزر الليفي. لا يزال اختيار آلة قطع ليزر ثاني أكسيد الكربون المناسبة يُحيّر الكثير من المستهلكين. كمستهلكين، كيف نختار الآلة التي تناسبنا؟ سواءً من خلال العمل المُنجز قبل الشراء أو اختيار الآلة في الموقع، هناك بعض العقبات التي يُمكن تجنّبها.
نحن بحاجة إلى مقارنة هذه الآلات القطع المختلفة، مثل دقة القطع، وكفاءة القطع، وتكلفة الصيانة، وعمر الخدمة، وما إلى ذلك.
أ. دقة القطع
دقة القطع هي أساس اختيار أدوات الماكينة. الفرق بين أداة الماكينة وأداة الماكينة الرديئة يكمن في مدى تغير دقة أجزاء القطع عالية السرعة بشكل ملحوظ، ومدى تغير تناسق قطعة العمل بشكل كبير عند القطع في مواضع مختلفة.
ب. كفاءة القطع
كفاءة القطع هي مؤشر الربح الأساسي لتقييم الآلات. تشير كفاءة القطع إلى الوقت المستغرق لقطع قطعة العمل.
ج. الهيكل الرئيسي للمعدات
يشمل ليزر ثاني أكسيد الكربون أجزاءً ميكانيكية، وكهربائية، وبصرية، وأجزاءً محيطية، وأجزاءً من الصفائح المعدنية. تُعدّ تكلفة صيانة آلة القطع بالليزر الأكبر من تكلفة صيانة الليزر؛ حيث تُزوّد الخزانة الكهربائية وحدة التحكم والمحرك بالطاقة. تحتوي الخزانة الكهربائية على مصدر طاقة التبديل، والمحرك، والفلتر، والمرحل، ولوحة التحكم؛ أما المكونات البصرية فتشمل بشكل رئيسي مصدر طاقة الليزر، وأنبوب الليزر، وثلاث مرايا، ومرآة التركيز، وإطاري مرآة، ورأس ليزر واحد، وحاملي أنبوب الليزر.
د. عمر الخدمة
يُعدّ عمر الخدمة المؤشر الأساسي لتوفير التكاليف عند تقييم الآلات. العوامل الرئيسية التي تُحدد عمر الخدمة للآلة هي: أولًا، صلابة الآلة، أي كلما زادت الحمولة، كانت صلابتها أفضل. ثانيًا، ملحقات الآلة، وخاصةً ماركة وجودة ناقل الحركة. ثالثًا، مستوى التصنيع، وتراكم التكنولوجيا، والخبرة التقنية الموروثة.
هـ. برامج التعشيش
لاستغلال المواد تأثير كبير على خفض التكاليف. يُعدّ تحسين استغلال المواد وخفض تكاليفها من أهم جوانب التحكم. تُستخدم أنواع عديدة من مواد التداخل في الليزر. تُدمج منصات التداخل المتعددة بشكل منفصل، مما يؤدي إلى انخفاض هوامش الربح وانخفاض إجمالي الاستخدام. يتم اعتماد برنامج التداخل الموحد، ودمج منصة التداخل الخاصة بآلة القطع بالليزر، مما يُمكّن مختلف معدات القطع CNC من أن تصبح برنامج تداخل مشترك، مما يُحسّن بشكل كبير من استغلال المواد وكفاءة البرمجة، ويُحسّن الإدارة.
مزايا آلة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون في التطبيقات الصناعية:
في مجال قطع البلاستيك، من أهم مزايا آلات قطع البلاستيك بالليزر ثاني أكسيد الكربون قدرتها على قطع أجزاء معقدة للغاية بسرعة فائقة دون إجهاد أو تشوه لقطعة العمل. كما أنها ممتازة في قطع مواد البوليستر والبولي كربونات.
في قطع الزجاج، تتميز معالجة الليزر بجودة معالجة ممتازة لمرشحات الألوان والكريستال السائل والزجاج الموصل لـ ITO، وقوة حافة المعالجة العالية والتطبيق الواسع، ويمكنها إكمال جميع مهام المعالجة في خطوة واحدة.
في مجال القطع بالقالب، تستخدم معظم النماذج صفائح الأكريليك، وهي فعّالة جدًا في القطع باستخدام معدات القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون. كما يُستخدم القطع بالليزر في شركات المؤثرات الخاصة للأفلام وشركات تصميم المتنزهات الترفيهية.
فيما يتعلق بقطع الغلاف المعدني لبطاريات الهواتف المحمولة، ونظراً لانتشار استخدامها على نطاق واسع، فقد جذبت إعادة تدوير بطاريات الهواتف المحمولة لحماية البيئة اهتماماً كبيراً. ويمكن استخدام القطع بالليزر للأغلفة المعدنية الخارجية لبطاريات الهواتف المحمولة لإعادة التدوير، لتلبية احتياجات السوق بفعالية.
العوامل المؤثرة على جودة القطع في آلة القطع بالليزر ثاني أكسيد الكربون
نموذج الإثارة: تستخدم ليزرات ثاني أكسيد الكربون أقطابًا كهربائية لإثارة غاز ثاني أكسيد الكربون لتوليد ضوء الليزر. وفقًا لتركيب الأقطاب الكهربائية المعدنية، يمكن تقسيمها إلى إثارة تيار مستمر وإثارة ترددات راديوية.
تردد الليزر: ينقسم خرج الليزر إلى خرج نبضي وخرج مستمر. تعتمد أجهزة الليزر المستخدمة في القطع واللحام بشكل أساسي على وضع خرج النبض. يؤثر تردد النبض بشكل رئيسي على سرعة القطع وخشونة الشق.
زاوية تباعد الشعاع: ينعكس تأثير زاوية تباعد الشعاع على جودة القطع في عرض وميل القطع. كلما ضاق التباعد، ضاق عرض الشق، وانخفض الميل، وارتفعت الجودة.
قوة الليزر: يُعد استقرار الطاقة مؤشرًا آخر على قوة الليزر. يجب أن يكون القطع جيدًا لضمان جودة قطع ممتازة. كما يُعدّ الإنتاج طويل الأمد اختبارًا بالغ الأهمية لأجهزة الليزر.