برش لیزری چیست و چگونه کار می کند؟
به گفته ویکی پدیا راجع به برش لیزری:
اگر بخواهیم خیلی ساده بگیم، برش لیزری روشی ست که با یک پرتو نور بسیار متمرکز، مواد را با دقت بالا و لبه های تمیز می بُرد. دستگاه، نور لیزر را روی یک نقطه ی بسیار ریز فوکوس می کند تا ماده را ذوب/تبخیر و از مسیر برش خارج کند. نتیجه؟ کیفیت یکنواخت، سرعت خوب و کمترین اعوجاج—برای همین وقتی کسی می پرسد «برش لیزری چیست؟» پاسخ کوتاه این است: یک روش برش دقیق، سریع و مقرون به صرفه برای انواع فلز و غیرفلز.
- سورس لیزر (فایبر/CO₂/دیسک…) پرتو تولید می کند.
- هد اپتیک پرتو را از میان لنز به نقطه ی بسیار کوچکی متمرکز می کند.
- گاز کمکی (N₂/O₂/هوا) مذاب را خارج و لبه را تمیز می کند.
- کنترلر CNC طبق فایل DXF/DWG مسیر را می برد.
مزایای کلیدی در یک نگاه
- دقت بالا (کرِف باریک)، لبه صاف، پرت کم، تکرارپذیری عالی
- امکان اجرای طرح های پیچیده و ریزنقش
- سرعت مناسب و آماده به کار سریع نسبت به روش های سنتی
مواد قابل برش با لیزر - فلزات، غیرفلزات و محدودیت ها
| ماده | ضخامت پیشنهادی معمول | سورس پیشنهادی | گاز کمکی | نکات کیفیت |
| فولاد کربنی | ~1 تا 20 mm | Fiber | O₂ / هوا | برش سریع؛ اکسیژن کمک به اکسیداسیون و سرعت |
| استیل (SS) | ~0.5 تا 15 mm | Fiber | N₂ | لبه روشن و بدون اکسید |
| آلومینیوم | ~0.5 تا 12 mm | Fiber | N₂ | بازتاب بالاتر؛ فوکوس و نازل مهم |
| مس/برنج | ~0.5 تا 8 mm | Fiber | N₂ | به دلیل بازتاب، نیازمند توان/پوشش مناسب |
| تیتانیوم | ~0.5 تا 10 mm | Fiber | N₂ | حساس به کیفیت گاز و تمیزی لنز |
| آکریلیک (PMMA) | ~1 تا 20 mm | CO₂ | هوا | لبه آینه ای، سرعت خوب |
| چوب/MDF | ~1 تا 18 mm | CO₂ | هوا | احتمال سوختگی لبه؛ تهویه مهم |
| پارچه/چرم | نازک تا متوسط | CO₂ | هوا | لبه تمیز، کاهش ریش ریش |
| کاغذ/مقوا | نازک | CO₂ | هوا | سرعت بسیار بالا |
| شیشه/سرامیک | عمدتاً نشانه گذاری/ترک | CO₂/Fiber | — | برش مستقیم دشوار؛ بیشتر مارکینگ/اسکرایب |
- گاز N₂ = لبه تمیز و بدون اکسید برای استیل/آلومینیوم.
- O₂ = برش سریع تر فولاد کربنی اما لبه اکسیدی.
- هوا = گزینه اقتصادی برای برخی کاربردها.
کاربرد برش لیزری - از ایده تا تولید
از پلاک و تابلو تبلیغاتی تا شاسی خودرو و قطعات الکترونیک—لیزر تقریباً در هر صنعتی که دقت، تمیزی لبه و تیراژ قابل تکرار بخواهد حضور دارد.
مهم ترین حوزه ها
- خودرو: براکت ها، کاورهای حرارتی، پَچ های بدنه
- هوافضا: قطعات سبک وزن با تلرانس تنگ
- پزشکی: استنت ها، ابزارهای جراحی، پلیت های تیتانیومی
- الکترونیک: شاسی و پنل، سوراخ کاری دقیق
- تبلیغات و دکور: حروف برجسته، استند، ماکت
- معماری و داخلی: پنل های مشبک، فاسادهای تزئینی
- مد و اکسسوری: برش پارچه/چرم با طرح های پیچیده
- فابلاب/استارتاپ ها: نمونه سازی سریع (Rapid Prototyping)
جدول کاربرد – متریال – ارزش
| صنعت | نمونه قطعه | متریال | ارزش اصلی |
| خودرو | براکت/کاور | فولاد/استیل | سرعت + تکرارپذیری |
| هوافضا | پنل سبک | آلومینیوم/تیتان | دقت + وزن کم |
| پزشکی | ایمپلنت/ابزار | تیتان/استیل | تمیزی لبه + استریلیتی |
| تبلیغات | حروف برجسته | آکریلیک/MDF | لبه شفاف + جزئیات |
| الکترونیک | پنل و کیس | استیل/آلومینیوم | تلرانس دقیق |
مزایا - چرا برش لیزری انتخاب اول است؟
- دقت و ظرافت: کرِف باریک، طرح های پیچیده
- کیفیت لبه: پرداخت کمتر پس از برش
- سرعت و بهره وری: آماده سازی سریع، تکرارپذیری بالا
- پرت کم و Nesting بهینه: صرفه جویی در متریال
- انعطاف پذیری متریال: فلز و غیرفلز در یک کارگاه
- اتوماتیک پذیری: سازگار با فیدر، کانویئر و مانیتورینگ
| مزیت | اثر مستقیم |
| دقت بالا | کاهش دوباره کاری و مرجوعی |
| لبه تمیز | حذف/کاهش فرآیند سوهان کاری |
| تکرارپذیری | کیفیت یکنواخت در تیراژ |
| پرت کم | کاهش هزینه متریال |
| سرعت | کاهش زمان تحویل (Lead Time) |
معایب و محدودیت ها - کجاها لیزر بهترین انتخاب نیست؟
- هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا برای دستگاه های توان بالا
- ضخامت های خیلی زیاد → سرعت افت می کند یا کیفیت لبه کاهش می یابد
- مواد بازتابنده (مس/برنج براّق) → نیازمند توان/پوشش و اپتیک مناسب
- دود/گاز و ایمنی → الزام تهویه، فیلتر و PPE
- حساسیت به تنظیمات → فوکوس/نازل/گاز روی کیفیت خیلی مؤثرند
| سناریو | روش جایگزین پیشنهادی | دلیل |
| ضخامت خیلی بالا در فلزات | پلاسما | سرعت و توان نفوذ بهتر در ضخامت های زیاد |
| متریال های حساس به دما یا چندلایه | واترجت | عدم ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) |
| قطعات سه بعدی پیچیده/خم | CNC/پرس/پانچ | ترکیب فرایندها مقرون به صرفه تر |
سوالات متداول
روشی برای برش مواد با پرتو نور متمرکز که دقیق، سریع و تمیز می بُرد.
فلزات (فولاد، استیل، آلومینیوم، مس/برنج، تیتان) و غیرفلزات (آکریلیک، چوب/MDF، پارچه/چرم، کاغذ). شیشه/سرامیک بیشتر مارکینگ می شوند.
خودرو، هوافضا، پزشکی، الکترونیک، تبلیغات/دکور، معماری و نمونه سازی سریع.
کیفیت لبه بالا، دقت، پرت کم، سرعت و تکرارپذیری.
هزینه اولیه دستگاه، محدودیت در ضخامت های خیلی زیاد، حساسیت مواد بازتابنده و نیاز به تهویه/ایمنی.
برای استیل/آلومینیوم → N₂ (لبه روشن)، برای فولاد کربنی → O₂ (سرعت)، هوا گزینه اقتصادی.
بسته به توان دستگاه؛ عموماً 1–20mm برای فولاد کربنی، 0.5–15mm برای استیل، 0.5–12mm برای آلومینیوم متداول است.
بله؛ آماده سازی سریع و عدم نیاز به قالب آن را برای تیراژ کم هم مناسب می کند.
فایبر برای فلزات، CO₂ برای غیرفلزات ایده آل تر است (البته استثنا وجود دارد).
اغلب نیاز کم یا صفر؛ بسته به متریال/گاز/تنظیمات.
