القطع بالليزر عبارة عن عملية تصنيع دقيقة ومتعددة الاستخدامات تستخدم شعاع ليزر مركّزًا لقطع المواد. يقدم هذا القسم نظرة عامة على التكنولوجيا والتقنيات المستخدمة في توليد G-code وأشعة الليزر.
توليد G-كود
قبل أن تبدأ أداة القطع بالليزر في العمل، فإنها تتطلب تعليمات دقيقة على شكل رمز G. تحدد لغة البرمجة هذه مسار وكثافة شعاع الليزر، مما يضمن دقة القطع. عادةً ما يتم إنشاء رمز G بواسطة برنامج CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر)، والذي يترجم مواصفات التصميم إلى تعليمات يمكن قراءتها آليًا.
توليد شعاع الليزر
يكمن جوهر القطع بالليزر في توليد شعاع الليزر والتحكم فيه بدقة. اعتمادًا على متطلبات المواد والتطبيق، يمكن استخدام أنواع مختلفة من الليزر، مثل ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الألياف. على سبيل المثال، يعتبر ليزر ثاني أكسيد الكربون مناسبًا تمامًا لقطع المواد السميكة مثل المعادن، بينما يتفوق ليزر الألياف في قطع المواد الرقيقة بدقة. تنتج هذه الليزرات شعاعًا عالي التركيز من خلال انبعاث إشعاع محفز قادر على ذوبان أو تبخير المواد مع الحد الأدنى من المناطق المتأثرة بالحرارة.
تضخيم شعاع الليزر
يعمل شعاع الليزر المستخدم في عملية القطع أولاً على تضخيم الضوء من خلال انبعاث الإشعاع المحفز. يحدث هذا التضخيم في مرنان الليزر، حيث يتم إثارة مادة الليزر (عادة خليط غاز مثل ثاني أكسيد الكربون) عن طريق التفريغ الكهربائي أو وسائل أخرى. تنتج هذه العملية شعاعًا مركزًا ومتماسكًا من الضوء بطول موجة محدد.
توجيه شعاع الليزر
بعد تضخيم شعاع الليزر، يتم توجيهه إلى قطعة العمل من خلال سلسلة من المرايا والعدسات داخل رأس القطع بالليزر. تقوم هذه المكونات البصرية بتركيز الشعاع بدقة على سطح المادة، مما يحقق كثافة طاقة عالية عند نقطة الاتصال. تحدد دقة التركيز وكثافة طاقة الشعاع جودة وكفاءة القطع.
التركيز بالليزر
تعتبر عملية التركيز بالليزر أمرًا بالغ الأهمية في تكنولوجيا القطع بالليزر. يتضمن ضبط المكونات البصرية لتركيز شعاع الليزر على نقطة صغيرة مركزة. يضمن هذا الشعاع المركز تركيز طاقة الليزر بدرجة كافية للقطع بشكل نظيف ودقيق بغض النظر عن سمك المادة. تستخدم أنواع مختلفة من الليزر، مثل ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الألياف، طرقًا مختلفة لتحقيق التركيز الأمثل اعتمادًا على المادة التي يتم قطعها.
مواد القطع
بمجرد تركيز شعاع الليزر، يتم توجيهه إلى سطح المادة. يتحرك الليزر على طول مسار مبرمج، مسترشدًا بنظام التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) الذي يتبع تعليمات برنامج التصميم. عندما يتفاعل شعاع الليزر مع المادة، فإنه يسخن المادة إلى درجة ذوبانها أو تبخيرها على طول مسار القطع، مما يخلق الشكل أو النمط المطلوب.
حركة قطع الرأس
في قلب القطع بالليزر توجد الحركة الدقيقة لرأس القطع. يتم توجيه هذه الحركة بواسطة نظام التحكم في الحركة الذي يوجه شعاع الليزر عبر سطح المادة وفقًا للتعليمات المبرمجة. دقة هذه الحركة تحدد جودة ودقة القطع.