ما هو قاطع الليزر وكيف يعمل؟

تعمل آلة القطع بالليزر عن طريق توجيه الطاقة عالية التركيز لشعاع الليزر على المادة، مما يؤدي إلى ذوبان موضعي وفصل قطعة العمل. اعتمادًا على تفاصيل تقنية القطع، قد يقوم الليزر بإذابة المادة وتفجير المادة المنصهرة بعيدًا باستخدام تيار هواء مساعد. أو قد يحول المادة المقطوعة مباشرة من الحالة الصلبة إلى غاز (التسامي) ويزيل القطع كبخار. يمكن لقواطع الليزر قطع المواد الهيكلية ومواد الأنابيب بالإضافة إلى الصفائح الرقيقة.

تستخدم ماكينات القطع بالليزر ثلاثة أنواع رئيسية من الليزر: أنظمة ليزر ثاني أكسيد الكربون والنيوديميوم والألياف. في حين أن جميع أنواع أدوات القطع بالليزر متشابهة في البناء، إلا أنها تختلف من حيث أن كل ليزر لديه نطاق طاقة مختلف وكل قاطع ليزر هو الأنسب لأنواع معينة من المواد وسمكها. باستخدام قواطع ثاني أكسيد الكربون، يتم القطع باستخدام ثاني أكسيد الكربون المحفز كهربائيًا. تنتج قواطع الليزر النيوديميوم أو الكريستال عوارض من Nd: YVO (إيتريوم أورثوفانادات المغطى بالنيوديميوم) و Nd: YAG (عقيق ألومنيوم الإيتريوم المغطى بالنيوديميوم). وأخيرا، تستخدم قواطع الألياف الضوئية الألياف الزجاجية لقطع المواد. تنشأ هذه الليزرات من ما يسمى بـ "أشعة الليزر المخترقة"، والتي يتم تضخيمها بعد ذلك بواسطة ألياف بصرية خاصة. من بين هذه الأنواع الثلاثة من الليزر، يعد ليزر ثاني أكسيد الكربون هو الأكثر شيوعًا لأنه يمكنه قطع مجموعة واسعة من المواد، كما أنه منخفض الطاقة وسعره معقول.

تستخدم آلات القطع بالليزر على نطاق واسع في الإلكترونيات والطب والطائرات والنقل. نظرًا لأن الليزر قادر على القطع والتشطيب الدقيق، فإنه يستخدم بشكل أساسي لقطع المعادن مثل التنغستن أو الفولاذ أو الألومنيوم أو النحاس أو النيكل. يستخدم الليزر أيضًا في قطع الخشب والسيليكون والسيراميك وغيرها من المواد غير المعدنية.