کله گی برش (Cutting Head)
کاتینگ هد، با کمک لنز و آینه های خود، امکان برش ورق با اشعه لیزر را فراهم میکند. اشعه و گازهای محافظ برش از یک نازل ( Nozzle) در سر کانینگ هد خارج میشوند. فاصله نازل با قطعه کار معمولا بین ۰٫۷ تا ۱٫۲ میلیمتر است.
به دلیل طول موجشان، نور لیزرهای CO۲ توسط شیشه جذب میشوند و بنابراین، لنزهای کاتینگ هد باید دارای پوشش سلنید روی باشند. امروز ، لنزهای لیزر برای توانهایی تا ۶۰۰۰ وات و بیشتر نیز ساخته میشوند. در این کاربردها ، لنزها بایستی بسیار تمیز و عاری از هر گونه ذرات بیرونی حتی در اندازه های میکروسکوپی نیز باشند. ذرات اگر در سطح لنز خانه کنند، با جذب نور لیزر و تبدیل آن به گرما،سبب آسیب دیدگی خود لنز از راه سوختن لنز و نیز باعث بروز احتمال آسیب دیدگی مسیر انتقال اشعه نیز بشوند. برای پیشگیری از چنین آسیبهایی، جریانی دایمی از گزهای خنثی بر روی لنز پرتاب شده و بعلاوه، سطح لنز توسط حسگرهای ویژه ای پاییده میشوند.
کاتینگ هدها اگر به سیستم ویژه ای از آینه ها تجهیز شوند، می توانند باعث افزایش توان لیزر شوند. در این فرایند، به کمک دو آینه محدب که با آب خنک میشوند، اشعه لیرز متمرکز میشود. خنک کنندگی آب سبب میشود اینه ها در مقایسه با لنز ، در رابر گرما مقاومت بیشتری نشان دهند .گازش برش از راه نازلهای ویژه به دور اشعه تزریق شده و بصورت یکنواخت کار برش (ذوب فلز در نقطه کانونی اشعه با گرمای متمرکز گاز برش ) را آسان میکنند.
نگهداشتن قطعه کار
در تمام مدت برش ، قطعه کار باید روی میز ثابت و بدون حرکت باقی بماند. کار نگهداری قطعه کار توسط گیره های نگهدارنده یا کلمپ ها انجام میشود. دقت لازم باید بکار بده شود تا از انعکاس اشعه لیزر در اثر تماس با بخورد با نگهدارنده ها پیشگیری گردد. این کلمپها معمولا با گیره هایی دارای سطحی زبر و سوزنی مانند ( مانند برسهای مو ) قطعه کار را در جای خود نگه میدارند.
تصفیه و فیلتراسیون
دود و غبار و خاکستر برش برش به روش ذوب آنی و سریع ) و نیز ذرات معلق شده در هوا، به محض خروج از شکاف يا محل برش ، تصفیه میشوند. به همین گونه، هنگامی که ذرات بزرگ و مذاب از محل برش خارج شوند، در زیر قطعه کار ، روی کانوایری میافتند و توسط آن به به بیرون از فضای کاری ماشین هدایت میشوند.
بازدهی و کارایی تصفیه و سیستم فیلتراسیون، تا جایی باید مفید باشد که میزان ذرات معلق باقی مانده در فضای اطراف ماشین برش، از میزان مجاز آلاینده های محیطی بیشتر نباشد.
ایمنی
برش ليزر، روش و تکنیکی بسیار ایمن است. اپراتورهای ماشین ، از تماس با فضای تشعشع ، ذرات معلق ریز، دو و بوی گازهای برش و فرایند ذوب ، دور و محفوظ می مانند. ناحیه عملیات برش محیطی کاملا بسته و ایزوله شده از فضای بیرون است و بخش برش ماشین به وسیله کابینت ویژه ای از محیط اطراف ایزوله میشود . کابینت حفاظتی ماشین از ورقهای فلزی و ورقه های شفاف
پلی کربنات ساخته میشوند تا امکان نظارت چشمی اپراتور روی عمليات لیزر بدون وجود خطر تماس و مشكل ایمنی ، فراهم گردد.
در فرایند برش با لیزر، در برش خطوط مستقیم مشکل خاصی وجود ندارد زیرا آهنگ حرکت کانینگ های مشخص و تقریبا ثابت و روان است. مشکل زمانی پیش می آید که ماشین قرار است ورق ضخیمی را برش کنند و در ابتدای کار قرار دارد.
Piercing که ترجمه فارسی درست و دقیقی برای آن نیافتم، عبارت است از تنظیم توان و فشار گاز “بالا و زیاد” برای کمک به اشعه زر در تمرکز بر یک نقطه و نهایتا برش و عبور از ورق، به ویژه در ورقهای ضخامت بالا، مقدار زیادی ضایعات و ترشح در محل تولید میشود و لازم است این عمل در فاصله مناسبی از ورق نام گیرد.
در این مرحله قاعده تا سرعت ماسین صفر است و ناگهان تمام توان در نقطه تغییر مسیر جمع شده و باعث سوختگی ورق و ذوب بیش از حد قطعه کار در آن نقطه میشود. برای حل این مشکل، از روش پالسی استفاده میشود و استفاده از این روش در برش ورقهای ضخیم با نقشه های برش خاص و پر زاویه بسیار اهمیت دارد.
رعایت فاصله مناسب
فاصله بین نازل و قطعه کار باید بسیار دقیق باشد تا از دستیابی به نقطه کانونی در ست اطمینان حاصل شده و گاز برش نیز به صورت یکنواخت به محل شیار برش تزریق شود و این تضمین یک برش خوب است. رعایت فاصله کانونی از این نظر اهمیت دارد که قرار نیست برش لیزر ماشبیه برش با سمبه پانچ باشد و کیفیت سطحی برش بسیار مهم است و میتواند دلیل رد کیفیت کار باشد.
به همین دلیل، در ماشینهای مدرن امروزی، سنسورهایی برای کنترل فاصله کانونی و حفظ آن در تمام مدت برش بکار برده میشوند اصول کار این حسگرها، اندازه گیری فاصله کانونی (فاصله بین قطعه کار و نازل برش در کانینگ هد ) و تنظیم این فاصله بصورت خودکار است. کاری شبیه AutoFocus در دوربینهای عکاسی امروزی انجام میشود با این تفاوت که فناوری بسیار پیشرفته تر و گران تر است.
مجله شرکت آسانسور و پله برقی صعود گستر سبلان
کیفیت برش
تا اینجا دیدیم که کیفیت برش به دو عامل بسیار بنیادی و اصلی بستگی دارد:
1-فاصله کانونی درست و حفظ این فاصله در طول فراین برش
2- جریان گاز یکنواخت و بدون شک گاز برش با درجه خلوص مورد نیاز (۹۹٫ ۹۹۵٪) توان مناسب برش و سرعت مناسب حرکت کاتینگ هد
مجله شرکت آسانسور و پله برقی صعود گستر سبلان
بنابر این، هر عاملی که بتواند یکی از این پارامترها را تحت تاثیر قرار دها، باعث افت کیفیت برش و نهایتا ضایع شدن قطعه کار خواهد شد. در بیشتر مواقع ، در برش ورقهای ضخیم با نقشه برش پر از تغییر مسیرهای ناگهانی و گوشه های کار، عدم رعایت پاراکترهای بالا میتواند سبب بوجود آمدن ترشح و جمع شدگی مذاب در کنار شیار برش گردد . در برش دقیق و بهینه ، فلز ذوب شده در اثر برش ، با فشار گاز از قطعه کار جدا و وارد فر این فیلتراسیون میشود ولی در برش بد ، این مذابها در اطراف مسیر برش تشکیل پلاسما می دهند و به نوبه خود سبب بهم خوردن نقطه كانونی می گردند.
همین تغییر نقطه کانونی ، برش را خراب خواهد کرد. حسگرهای پلاسما در صورت وجود، متوجه انباشت پلاسما شده و در وهله اول ، سیستم کنترل ماشین، سرعت برش را کاهش میدهد و در صورت لزوم ، برای لحاظاتی برش را متوقف میکند و این به گازهای خروجی از نازل فرصت تخلیه پلاسما از سطح ورق را داده و فراین برش سپس میتواند ادامه یابد.
حسگرهای ماشین ، محافظان فرایند
حسگرها یا سنسورها بطور گسترده ای در ماشینهای امروزی مورد استفاده قرار میگیرند. آنها به بهینه شدن فرایند کمک کرده و مانع بروز موقعیتهای سخت و خطرناک میشوند و پیش از آنکه فرایند به سمت خطای کامل یا به سمت تولید خسارات به قطعه کار ، ماشین با اپراتور پیش برود، با اعلام وضعیت، به کمک سیستم میشتابند و در نتیجه تصمیم درست و لازم ( بصورت خودکار) گرفته میشود.
مجله شرکت آسانسور و پله برقی صعود گستر سبلان
اتوماسیون یا خودکار سازی فرایند تولید
هنگامی که از اتوماسیون سخن به میان می آید، اولین چیزی که به ذهن میرسد ، خط تولید عظیمی است با ایستگاهها و ماشینهای متعدد که بدون دخالت انسان بر روی قطعه کار میکنند. خطوط جوشکاری در صنایع اتومبیل ، بهترین مثال این موضوع است. در فایند اتوماسیون در کارخانه خودرو ساری، رباتهاب جوش به ترتیب در کنار تسمه نقاله اصلی چیده شده اند و با عبور بدنه ، هر ربات جوشی را انجام میدهد که برای آن برنامه ریزی شده است.
در صنعت ورقکاری، اتومسیون بسیار متفاوت است. همه افرادی که در تولید با ماشینهای خودکار مانند پانچ و لیزر سررشته دارند، به خوبی آگاه هستند که یک ماشین پانچ یا لیزر، به چه میزان به اتوماسیون کارگاه یا کارخانه آنها کمک کده است، اگر مفهوم اتوماسیون رارد کاهش نیروی انسانی لازم بدانیم.
ولی، در صنعت ورقکاری امروز، اتوماسیون فر این برش لیزر عبارت است از خودکار سازی بارگیری ورق از قفسه و انتقال به من کار ، انجام برش ، برداشتن قطعه کار و چیدن آن در قفسه مناسب نا زمان اتمام برنامه تولید آن قطعه کار و سپس آغاز برنامه جدید برش برای تولید قطعه جدید است.
پس انتظار داریم در فراين اتوماسیون ورقکاری ، انسان در بارگیری و بارگذاری، تخلیه ماشین از قطعه کار و ضایعات برش و چیدن قطعه کار در قفسه مناسب ، نقشی نداشته باشد.
در صنایع امروزی برش (حتی خم و پانچ ، اتوماسیون عمان مفهوم بالاست. در کارخانه های پیشرفته، در یک سمت انبار ورق قرار دارد که بسیار هم بزرگ است. ربات بارگیری از قفسه مناسب، ورف مورد نیاز را برداشته و به میز برش ماشین منتقل میکند، کار برش قطعه انجام و قطعه کارها بصورت خودکار به قفسه قطعه کار یا پالتهای قطعه کار انتقال می یابند و این پروسه تا اتمام برنامه ادامه دارد و سپس برنامه تولید قطعه B شروع شده و الی آخر.
مجله شرکت آسانسور و پله برقی صعود گستر سبلان
در تمام مدت تولید، شما شخصی به عنوان اپراتور ماشین، کارگران بارگیری و تخلیه و سایر عوامل را نمی بینید و تمام فرایند توسط کامپیوتر برنامه ریزی و کنترل میشود. بازدهی کار بسیار بالا و بهای تمام شده بسیار پایین است.
ولی در هر صورت، لازمه استفاده از این سیستمها که گاهی نگهداری و تعمیرات آنها از نگهداری و تعمیر ماشین هم مهم تر است، سبب میشود بسیاری از خریداران از خرید این خطوط و دستگاههای اتوماسیون هراس داشته و از آن دوری نمایند.
تجربه خود بنده و بسیاری از همکاران در ایران نیز موید این نکته است و ترس از هزینه های بالای نگهداری این سیستمها و نهایتا عدم امکان پشتیبانی و نهایتا خارج نمودن این تجهیزات از خط تولید،سبب میشود در حال حاضر میل و رغبت چندانی به تهیه و کاربرد این های پیشرفته و با صرفه در کشورمان وجود نداشته باشد ما انسان به پیشرفت، گاهی تا حد ماجراجویی پیش میرود. با صنعت ، به رقابت آن است. بنابراین، آنچه درباره اتوماسیون فرایند برش در صنعت ورقکاری گفتیم، قطره ای از دریاست و از حوصله این مقاله خارج. ولی جهت اطلاع اجمالی از امکانپذیر شده ها، باید بدانیم که کارهایی چون “تعویض خودکار کاتینگ هد “و تعویض خودکار نازل برش امروز در ماشینهای پیشرفته آلمانی چون Trumpf عملی شده است و نو آوری در این رشته ادامه دارد.
با تمام مزیت هایی که در ماشین برش لیزر سراغ داریم و به آن وابسته شده ایم ، در نظر داشته باشیم این فرایند هرگز نمیتواند جایگزین “ پانچ “شود و فرایند برش و سوراخکاری و فرم دهی با ماشینهای پانچ کماکان بخش مهمی از خطوط تولید ورقکاری ما را تشکیل میدهد و بنابراین، ار شماره بعد، وارد بحث پانچ کاری، فرمدهی و برش ضربه ای و یا همان Punching , Nibbling and Forming خواهیم شد و سری به دنیای شگفت انگیز آنها خواهیم زد.
ثبت ديدگاه