اختيار فوهة القطع بالليزر: أطراف حافة القطع
هل سبق لك أن واجهت صعوبة في اختيار فوهة القطع بالليزر المناسبة لمشروعك؟ يعد اختيار الفوهة المثالية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق قطع نظيف ودقيق وزيادة الكفاءة إلى أقصى حد. في هذا...
تخيل قطع أجزاء السيارة المعقدة بدقة شعاع الليزر. تعمل تقنية القطع بالليزر على إحداث تحول في صناعة السيارات، مما يسمح للمصنعين بإنشاء مكونات عالية الجودة بدقة وسرعة لا مثيل لها. تتعمق هذه المقالة في كيفية تحسين كفاءة القطع بالليزر وتقليل التكاليف وتعزيز تنوع المواد في إنتاج السيارات. اكتشف فوائد هذه التقنية المتطورة وتعرف على كيفية تشكيلها لمستقبل صناعة السيارات.
يشير الليزر إلى نوع من الضوء الذي يتم تكثيفه من خلال التحفيز لانبعاث الإشعاع. وخصائصه، مثل الاتجاهية الجيدة، والسطوع العالي، والطبيعة أحادية اللون، تجعله قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في مختلف المجالات، بما في ذلك القطع بالليزر واللحام والنقش والتثقيب والوسم وغيرها.
تعتبر تطبيقات الليزر من أكثر المجالات الواعدة والمتنامية. ومن بين تطبيقاته المختلفة, القطع بالليزر تبرز كعملية تقنية رئيسية. هناك نوعان رئيسيان من القطع بالليزر: الليزر النبضي، وهو مناسب للقطع مواد معدنيةوالليزر المستمر، وهو مثالي للمواد غير المعدنية.
في صناعة السيارات، وجدت تقنية القطع بالليزر تطبيقًا مهمًا في صناعة السيارات. وفيما يلي نظرة عامة على استخدام تكنولوجيا القطع بالليزرy في صناعة السيارات.
القطع بالليزر هو عملية تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة لتسخين المادة إلى عدة آلاف إلى عشرة آلاف درجة مئوية في فترة زمنية قصيرة. ويتسبب ذلك في ذوبان المادة أو تبخيرها، ثم يقوم غاز عالي الضغط بنفخ المادة المنصهرة أو المتبخرة بعيداً عن خط القطع، مما يؤدي إلى قطع نظيف.
في إنتاج قطع غيار السيارات، يتميز القطع بالليزر بالعديد من المزايا:
(1) دقة عالية: تبلغ دقة تحديد المواقع 0.05 مم تقريبًا.
(2) القطع الضيق: يتم تركيز شعاع الليزر على بقعة صغيرة، مما يؤدي إلى كثافة طاقة عالية تسخن المادة إلى درجة التبخير. وهذا يشكل شقوقًا صغيرة ومستمرة بعرض ضيق للغاية.
(3) سطح أملس: سطح القطع أملس وخالٍ من النتوءات.
(4) سرعة عالية: سرعة القطع أسرع بكثير من القطع السلكي.
(5) جودة قطع جيدة: مع عدم وجود قطع تلامسي وأقل تأثير حراري على حافة القطع، لا يوجد تشوه حراري لقطعة العمل أو لا يوجد تشوه حراري لقطعة العمل، و كرف بشكل عام لا يتطلب معالجة ثانوية.
(6) لا ضرر لقطعة العمل: لا يتلامس رأس القطع بالليزر مع قطعة العمل، مما يمنع حدوث أي خدوش أو تلف.
(7) تنوع المواد: لا تؤثر صلابة المادة على عملية القطع بالليزرمما يسمح بقطع الفولاذ، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الألومنيوم، والكربيد الأسمنتي، ومواد أخرى.
(8) مرونة الشكل: يمكن برمجة عملية القطع بالليزر لقطع أي رسم أو شكل، بما في ذلك الأنابيب والأشكال الجانبية الأخرى.
(9) انخفاض الاستثمار في القوالب: لا يتطلب القطع بالليزر قوالب، مما يقلل من تكلفة الاستثمار والصيانة.
(10) توفير المواد: من خلال البرمجة الحاسوبية، يمكن استخدام اللوح بأكمله لإنتاج منتجات بأشكال مختلفة، مما يحسن استخدام المواد.
(11) دورة تطوير أقصر: يمكن تطوير المنتجات الجديدة بسرعة أكبر دون الحاجة إلى تصنيع القوالب.
(12) قطع المواد غير المعدنية: يمكن أيضًا استخدام عملية القطع بالليزر لقطع المواد غير المعدنية.
هناك أنواع مختلفة من معدات القطع بالليزر، بما في ذلك:
(1) آلة القطع بالليزر المسطح: تم تصميم هذا النوع من الآلات خصيصًا لقطع قطع العمل المسطحة.
(2) آلة القطع بالليزر ثلاثية الأبعاد: هذه الآلة قادرة على قطع قطع العمل بأشكال ثلاثية الأبعاد.
(3) روبوت القطع بالليزر (الشكل 1): هذا نوع الليزر معدات القطع قادرة على قطع قطع الشغل المعقدة ثلاثية الأبعاد.
الشكل 1 محطة عمل روبوت القطع بالليزر
مع نمو صناعة السيارات، أصبح استخدام روبوتات القطع بالليزر أصبحت أكثر انتشارًا. هذا النوع من معدات القطع بالليزر قادر على قطع كل من قطع العمل المسطحة وقطع العمل البسيطة ثلاثية الأبعاد. وفيما يلي موجز لمكونات محطة عمل روبوت القطع بالليزر:
(1) روبوت المسار عالي الدقة: يوفر هذا المكون دقة عالية وسرعة عالية ومعالجة ثلاثية الأبعاد مع تقليل التكاليف.
(2) مولد الليزر: هناك ثلاثة أنواع من مولدات الليزر: مولد ليزر الحالة الصلبة، ومولد ليزر غازي ومولد ليزر ليفي. مولد الليزر هو الجهاز الذي ينتج مصدر الليزر.
(3) المبرد: يستخدم هذا المكون لتبريد مولد الليزر.
(4) كابل الألياف الضوئية: يستخدم هذا المكون لنقل شعاع الليزر.
(5) رأس القطع: يتضمن هذا المكون بشكل أساسي أجزاء مثل تجويف، وحامل عدسة تركيز بؤري، ومرآة تركيز بؤري، ومستشعر سعوي، وفوهة غاز مساعد.
(6) طاولة العمل: يُستخدم هذا المكون لتثبيت قطعة العمل المراد قطعها ويمكن تحريكه بدقة وفقًا لبرنامج التحكم، مدفوعًا بمحرك مؤازر.
(7) CNC: يتحكم هذا المكون في حركات المحاور X وY وZ للطاولة ويتحكم أيضًا في طاقة خرج الليزر.
(8) منصة المناولة: يتحكم هذا المكون في عملية عمل وحدة القطع بالكامل.
(9) أسطوانات الغاز: تشمل هذه المكونات أسطوانات وسيط العمل والأسطوانات المساعدة لماكينة القطع بالليزر.
(10) ضاغط الهواء: يستخدم هذا المكون لتزويد الهواء المضغوط.
(11) مجففات ومرشحات تبريد الهواء: تُستخدم هذه المكونات لإزالة الرطوبة والشوائب من الهواء المضغوط.
(12) المعدات المساعدة: ويشمل ذلك مكونات مثل الشفاط وجهاز تجميع الغبار.
يوضح الرسم التوضيحي أدناه استخدام روبوتات القطع بالليزر في إنتاج مكونات السيارات.
كما هو موضح في الشكل 2، صُنع الجزء من خلال القطع بالليزر لجميع الثقوب الموجودة في الأنبوب، مع وجود 4 ثقوب في الجزء الأيسر و5 ثقوب في الجزء الأيمن.
نظرًا للعدد الكبير من الثقوب وأحجام الثقوب المتفاوتة، فإن استخدام أداة التثقيب يتطلب إعداد أدوات معقدة وعددًا كبيرًا نسبيًا من القوالب، مما يؤدي إلى استثمار كبير وصيانة متكررة تستغرق الكثير من الوقت والقوى العاملة. وعلاوة على ذلك، قد يؤدي ذلك إلى منتجات دون المستوى المطلوب، مما يتطلب فحصًا خاصًا للجودة لمنع حدوث مثل هذه الحالات.
من ناحية أخرى، يمكن لتقنية القطع بالليزر أن تقلل بشكل كبير من الاستثمار الرأسمالي في القوالب وتحقق الفوائد التالية:
الشكل 2 أجزاء الأنبوب
لضمان دقة تحديد موضع الجزء، يجب استخدام تركيبات تحديد الموضع (كما هو موضح في الشكل 3). يتألف هيكل التثبيت من ثلاثة أجزاء:
وفي الختام، فإن هيكل التركيبات بسيط وسهل التشغيل وفعال من حيث التكلفة، مما يجعله حلاً عمليًا.
الشكل 3 تركيبات تحديد المواقع لصنع أجزاء الأنابيب
كما هو موضح في الشكل 4، يتطلب الجزء قطع فتحتين كبيرتين ونهايتين، مما قد يسبب تشويهًا إذا تم ثقبه باستخدام قالب. لتجنب ذلك، يتم استخدام القطع بالليزر لضمان جودة الجزء.
يعد قطع الثقوب أمرًا بسيطًا نسبيًا، ولكن قطع وتشغيل نهاية المظهر الجانبي بالقطع الآلي يمثل تحديًا. يحتوي المظهر الجانبي على مقطع عرضي على شكل حرف B يتطلب قطع 360 درجة في كل اتجاه.
ولذلك، من الضروري أن يكون لرأس القطع بالليزر القدرة على الدوران 360 درجة وأن يكون لديه مساحة كافية للقيام بذلك. إذا كانت هناك مساحة محدودة في الاتجاه العادي، يمكن استخدام قطع بزاوية صغيرة دون التأثير على الجزء.
يتطلب تحديد مسار القطع لرأس القطع تجربة وخطأ مستمرين لضمان جودة الجزء، مع تقليل تكاليف التصنيع وتحسين كفاءة الإنتاج.
الشكل 4 الأجزاء المصنوعة من المقاطع الجانبية
يوضح الشكل 5 تركيبات القطع بالليزر لهذا الجزء. وهو مشابه في التصميم للتركيبات الخاصة بالأنبوب ويتكون من ثلاثة مكونات:
تستخدم آلية تحديد الموضع مسمار تحديد الموضع الذي يحركه أسطوانة يمكن أن يتحرك للأمام والخلف، مما يسهل عملية التقاط ووضع قطعة العمل بسهولة.
الشكل 5 تركيبات التموضع المثبتة على الطاولة
يعتبر هذان المثالان من تركيبات القطع بالليزر بسيطين نسبيًا مقارنةً بالقوالب ويتكون كلاهما من ثلاثة أجزاء: لوحة ثابتة، وجهاز تحديد المواقع، وجهاز تشبيك.
وهو يوضح أن تنفيذ روبوتات القطع بالليزر يمكن أن يتصدى للعديد من التحديات في إنتاج مكونات السيارات ويحقق العديد من الفوائد.
باختصار، أصبح التقطيع بالليزر ميزة بارزة في مجال معالجة السيارات نظرًا لقدرته على خفض التكاليف وتحسين جودة السيارات.
استخدام المعالجة بالليزر أصبحت محطات عمل الروبوتات في صناعة السيارات شائعة بشكل متزايد، ولا يقتصر الأمر على القطع بالليزر فحسب، بل يشمل أيضًا اللحام بالليزر والنقش بالليزر والنقش بالليزر ومعالجة المواد غير المعدنية.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR