یکی از پر کاربردترین تجهیزات صنعتی و ساختمانی، لوله‌ها می‌باشند که در زمان گذشته برای برش لوله‌ها از هواگاز یا اره استفاده می‌کردند. ولی امروزه با شناختن کاربرد دستگاه برش لیزر، دیگر به استفاده کردن از ابزارهای دستی و مکانیکی نیازی نمی‌باشد. برش لیزر لوله را می‌توانید در زمان کم و با حفظ کیفیت انجام دهید. استفاده از روش برش لوله با لیزر، می‌توانید بر روی اشکال حجمی، سوراخ، طرح‌های ویژه و برش را پیاده سازی کنید.
در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، تاسیسات ساختمانی از لوله و پروفیل به عنوان عناصر اساسی و اصلی استفاده می‌شوند. به همین علت روش های مورد استفاده در برش و تشکیل این عناصر، اهمیت خاصی دارند. در فرآیند ساخت انواع پروژه‌ها مانند صنعتی و ساختمانی، برش لوله و پروفیل عملیاتی ویژه و مهم به حساب می‌آیند. به دلیل اینکه در این صنعت‌ها سرعت، کیفیت و دقت اجزای تشکیل دهنده نقش مهمی در موفقیت کار دارند، بنابراین ارائه دادن روش‌های موثر و کاربردی برای برش دادن لوله و پروفیل امری مهم و بسیار ضروری می‌باشد.
با استفاده از تکنولوژی برش لیزری برای لوله و پروفیل، محدودیت‌های قدیمی مانند نیاز به قالب سازی، برطرف شده می‌باشد. بدین ترتیب برش لیزری لوله و پروفیل یک روش تاثیر گذار و پیشرفته است که در صنایع مختلفی استفاده می‌شود.
پروفیل ها سازه‌هایی به شکل مستطیل می‌باشند که در دو نوع ساختمانی و صنعتی ساخته می‌شوند. استفاده کردن از دستگاه‌های مخصوص برش لیزری، یکی از جدیدترین روش برای برش دادن پروفیل و ایجاد طرح بر روی آن هست. به شکل کلی می‌توان گفت که پروفیل‌ها قطعه‌هایی باز یا بسته می‌باشند که با توجه به نوع خدمات برش لیزر و کاربرد، در مدل‌های گوناگونی تولید می‌شوند.
در برش دادن پروفیل با استفاده از سری مخصوص دستگاه، قطعه را ثابت نگه می‌دارند تا دستگاه به آسانی بتواند در صورت نیاز قطعه را در حین برش بچرخاند. البته لازم است این را بدانید که در زمان برش همراه با چرخش پروفیل، هد برش لیزری نیز حرکت می‌کند.
انواع برش لیزر لوله و پروفیل
قدرت و توانایی حرکت سری دستگاه و شیوه‌ی قرار گیری آن در زوایای مختلف، نوع برش لیزر لوله و پروفیل را تعیین می‌کند. به صورت کلی دستگاه‌های لیزری در دو نوع دو بُعدی و سه بُعدی می‌توانند عملیات برش را بر روی این قطعات فلزی اجرا کنند.
• برش لیزری دو بُعدی: در این روش سری دستگاه برش لیزر در حالت عمودی بر روی قطعه مورد نظر قرار می‌گیرد و پروفیل یا لوله در محفظه‌ای قرار می‌گیرد که می‌تواند آن را بچرخاند.
• برش لیزری سه بُعدی: در این روش زاویه برش تغییر داده می‌شود و هد دستگاه در زوایای مشخص شده نسبت به سطح قطعه قرار خواهد گرفت.
نحوه کار دستگاه های برش لیزری لوله و پروفیل
در کل دستگاه های لیزر فلزات کار را برای صنایع مختلف بسیار آسان کرده اند. عملکرد این دستگاه ها به این شکل است که اشعه و گرما را به صورت نقطه ای به سطح می تاباند و با گرم کردن سطح باعث ذوب آن نقطه می شود.
این دستگاه ها دارای جدیدترین تکنولوژی است و به صورت خودکار و اتومات طرح مورد نظر را برش می زند. مهم نیست طرح چقدر ساده و یا پیچیده باشد این دستگاه طرح را با بالاترین کیفیت برش می زند.
لیزر منبع تابش پرتو الکترومغناطیسی است که نور را در یک پرتو تقریبا موازی منتشر می کند. شدت پرتو به حدی زیاد است که مواد را ذوب می کند و بخار می نماید به طوری که برش های بسیار باریک و دقیقی حاصل می شوند. گاز های کمکی اکسیژن و یا نیتروژن، این مواد مذاب را از نقطه برش دور می نمایند.
دستگاه های برش لیزری لوله و پروفیل مجهز به برنامه های کنترل شده توسط کامپیوتر هستند که نحوه و محل اتصال رابط با مواد را تعیین می کنند. دستگاه برش لیزری لوله و پروفیل، روتاری ست شده با دستگاه دارد تا بتواند انواع اشکال هندسی را بدون هیچ محدودیتی روی لوله برش بزند.
این دستگاه قادر است برش های صاف و زاویه دار را با ظرافت و زیبایی خاصی روی لوله ایجاد نماید. شرکت ها در مراحل برش لیزری لوله و پروفیل توان دستگاه، گاز برش و پارامتر های برش لوله و پروفیل را بر مبنای جنس قطعه و ضخامت آن تعیین می کند تا برش هایی عاری از هر نوع عیب ایجاد نماید.
به طور کلی :
مراحل برشلیزری لوله و پروفیل
• در مرحله اول، لوله ها و پروفیل ها در مکانی قرار می گیرند که برش لیزری انجام می شود. این مکان معمولاً یک دستگاه برش لیزری است که توسط کارگر کنترل می شود.
• در مرحله دوم، دستگاه برش لیزری شروع به برش لوله و پروفیل می کند. برش لیزری با استفاده از یک پرتو لیزر بر روی سطح فلز اعمال می شود و باعث برش آن شده و شکل می گیرد.
• در مرحله سوم، لوله ها و پروفیل ها از دستگاه برش لیزری خارج می شوند و به مرحله بعدی انتقال می یابند.
از برش لیزری لوله و پروفیل در چه صنایعی استفاده می شود
• ساخت فریم‌های درب، پنجره و راه‌پله
• تولید قفسه‌های فلزی
• ساخت مبلمان
• تولید قطعات دکوری و تزئینی
• ساخت پایه میز و صندلی
• استفاده از پروفیل‌های مربع و مستطیل با مقطع بزرگ در اسکلت فلزی و ستون‌های ساختمانی
• کاربرد در صنایع خودرو و مکانیکی
• استفاده در صنایع غذایی
• تولید المان‌های شهری
• کاربرد در صنعت ساختمان
مزایای برش لیزری
• تعداد بالای برش های دقیق در لوله و پروفیل
• عدم نیاز به ماشین کاری مجدد
• امکان برش طرح های پیچیده
• اقتصادی بودن روش برش لیزری لوله و پروفیل
معایب برش لیزری
برخی از معایب نحوه برش لیزر لوله و پروفیل شامل هزینه بالای تهیه دستگاه لیزر، نیاز به متخصص برای عملکرد بهینه، و تاثیر حرارتی بر روی قطعات است. همچنین، برش لیزری ممکن است باعث تغییر ساختار فلز در هنگام برش شود.
با این حال، با توجه به مزایای نحوه برش لیزر لوله و پروفیل، این روش برش، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد و معایب آن در مقایسه با مزایا، به دلیل کارایی بالای آن، محدود به نظر می‌رسد.
بهترین دستگاه های لیزری برش لوله و پروفیل
دستگاه های لیزری که برای برش لوله و پروفیل تولید می شوند در دو نوع مختلف وجود دارند. دسته اول دستگاه های لیزر 2 محور هستند که قابلیت برش های ساده را دارند. دسته دوم، سیستم های 4 محور هستند که جهت برش و ایجاد طرح های پیچیده و سخت استفاده می شوند. به طور کلی دستگاه های برش لیزری لوله و پروفیل یک روتاری ست شده دارند که امکان برش و طراحی نقش های مختلف را بر روی لوله و پروفیل مهیا می کنند.
دو دستگاه برتر برای انجام عملیات حکاکی و برش بر روی لوله و پروفیل دستگاه برش لیزر CO۲ و فایبر است .
دستگاه لیزر فلزات که عملیات برش را انجام می دهند مهم ترین ماشین آلات برای شرکت های تولید کننده و پردازشگر لوله های فلزی هستند. محدودیت ها و آلودگی های روش برش سنتی مانند فرز کاری را کنار زده اند .
این دستگاه ها انعطاف بالایی در پردازش انواع اشکال لوله با اندازه های متفاوت را دارند. تنوع برش لیزر در قطر و ضخامت لایه در دستگاه های مختلف آن دیده می شود. لوله هایی با هندسه گرد مستطیل و نامنظم، مربع ،متوازی الاضلاع را می توان با این دستگاه برش داد.
پروفیل‌هایی که قابلیت برشکاری با برش لیزر را دارند
از نظر نوع متریال:
• پروفیل‌های آهنی: شامل پروفیل‌های ساختمانی، صنعتی، مبلی و سایر انواع مشابه.
• پروفیل‌های استیل: مانند پروفیل‌های دکوراتیو، استیل نگیر با هر گریدی، پروفیل‌های بگیر و غیره.
از نظر اندازه:
مقاطع پروفیل به دو دسته تقسیم می‌شوند:
• مقاطع مربعی: مانند قوطی‌های 20×20، 30×30، 40×40
• مقاطع مستطیلی: مانند قوطی‌های 20×40، 40×60، 40×80 و سایر اندازه‌های مشابه.
از نظر طول پروفیل:
قوطی‌ها و پروفیل‌هایی که تا طول 6 متر هستند، قابلیت برش با برش لیزر را دارند.
از نظر ضخامت :
هیچ محدودیتی از نظر ضخامت در برش لیزر وجود ندارد؛ از پروفیل‌های بسیار نازک مبلی و دکوراتیو گرفته تا پروفیل‌های ساخته شده از ورق‌های ضخیم قابل برش می‌باشند.
قیمت برش لوله و پروفیل با لیزر
به طور کلی در تعیین هزینه لیزر برش لوله و پروفیل، عوامل زیادی مانند ضخامت یا نازکی قطعه، جنس قطعه، گاز مورد استفاده، نوع طرح انتخابی، قطر قطعه و … تاثیرگذار هستند. در نظر باشید هرچقدر تعداد قطعات برش باشد، هزینه کمتر خواهد شد.
نکات مهم برش لیزری لوله و پروفیل
تنظیمات انواع دستگاه برش لیزری باید با توجه به ضخامت قطعه و جنس آن انجام شود. این تنظیمات شامل گاز برش، توان دستگاه و پارامترهای مخصوص به برش لوله و پروفیل است.
نکات مهم برای برش لیزر لوله و پروفیل عبارتند از:
• برای جلوگیری از داشتن سطحی صاف و اکسید شدن، پارامترهای توان لیزر، نوع و فشار گاز و سرعت آن را به دقت تنظیم کنید.
• در هنگام برش لیزری لوله و پروفیل، باید و حتما کرف دستگاه (کمترین عرض قابل شمارش) را در نظر داشته باشید. به صورت کلی هر اندازه کرف کمتر باشد، امکان و توانایی برش‌های پیچیده و سخت بیشتر خواهد شد.
• برای افزایش یافتن کیفیت برش لیزری پروفیل و لوله، باید فاکتورهایی مثل بارهای گشتاور، تغییرات استحکام سطح و تغییرات ضخامت دیواره را کنترل کنید.
پارامترهای کلیدی
برای انجام بهترین نحوه برش لیزر لوله و پروفیل، باید به پارامترهای کلیدی زیر توجه کرد.
• قدرت لیزر: قدرت لیزر باید به گونه ای باشد که بتواند فلز را به راحتی برش کند
. • سرعت برش: سرعت برش باید به گونه ای باشد که برش به صورت صحیح و با کیفیت انجام شود.
• زاویه برش: زاویه برش بر روی لوله و پروفیل باید به گونه ای تنظیم شود که بتواند برش را به صورت دقیق و با کیفیت انجام دهد.
• ضخامت فلز: ضخامت فلز بر روی لوله و پروفیل باید به گونه ای باشد که برش به صورت دقیق و با کیفیت انجام شود.
• زاویه کونیک :این زاویه نشانگر تغییر قطر سوراخ در ضخامت برش است.
• تولید پلیسه :کیفیت نهایی برش لیزری لوله رابطه معکوسی با میزان تولید پلیسه در طی فرآیند دارد. هرچه پلیسه تولید شده کمتر باشد، نیاز به ماشین کاری بعدی روی لوله برش داده شده کمتر و در نتیجه هزینه برش نیز کمتر خواهد بود.
کلام آخر
در نتیجه، برش لیزری لوله و پروفیل با ارائه دقت بالا، سرعت اجرایی قابل توجه و کارایی بالا به عنوان یک فناوری مدرن صنعتی، نقش بسیار مهمی در تولید قطعات پیچیده و دقیق ایفا می‌کند. استفاده از این روش نه تنها امکان دستیابی به ابعاد و اشکال مورد نیاز را فراهم می‌کند، بلکه موجب کاهش هدررفت مواد اولیه و افزایش بهره‌وری در فرآیندهای تولیدی می‌شود. بنابراین، در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، خودرو، مبلمان و صنایع دکوری، بهره‌گیری از تکنولوژی برش لیزری به عنوان راهکاری نوین و کارآمد جهت بهبود کیفیت و کاهش هزینه‌ها محسوب می‌شود.