آموزش کامل نحوه استفاده از دستگاه برش لیزری

مقدمه

دستگاه برش لیزری ابزاری دقیق برای برش و حکاکی روی مواد مختلف مانند چوب، فلز، پلکسی، چرم و پلاستیک است. برای استفاده صحیح از این دستگاه، ابتدا باید فایل طراحی موردنظر را در یکی از نرم‌افزارهای گرافیکی مانند CorelDraw یا AutoCAD آماده کرده و آن را با فرمت مناسب معمولاً DXF یا PDF به نرم‌افزار کنترل دستگاه منتقل کرد.

گام بعدی تنظیم دستگاه است؛ این شامل انتخاب نوع ماده، ضخامت آن و تنظیم توان و سرعت لیزر بر اساس نوع کار است. برای مثال، برش پلکسی با ضخامت ۳ میلی‌متر به توان و سرعت خاصی نیاز دارد تا لبه‌ها نسوزند. پیش از آغاز برش، حتماً باید فاصله کانونی لنز (فوکوس) تنظیم شود تا لیزر با بیشترین دقت عمل کند. در ادامه باید ماده مورد نظر را روی میز دستگاه فیکس کرد تا در حین برش جابجا نشود. سپس عملیات تست یا Dry Run انجام می‌شود تا از درستی مسیر برش اطمینان حاصل گردد. در نهایت، با زدن دکمه شروع، عملیات برش آغاز می‌شود. استفاده از تجهیزات ایمنی مانند عینک محافظ، تهویه مناسب و مراقبت از خطرات آتش‌سوزی در حین کار با دستگاه الزامی است.

چگونگی انجام عملیات برش لیزری و گام‌های اجرایی آن

عملیات برش لیزری شامل مراحلی دقیق و فنی است که با آماده‌سازی طراحی شروع می‌شود. در ابتدا، طرح مورد نظر با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی دو بعدی یا سه‌بعدی آماده می‌شود. این طرح باید دقیق باشد تا لبه‌های برش تمیز و بدون خطا باشند. در مرحله بعد تنظیمات دستگاه انجام می‌شود که شامل انتخاب توان لیزر، سرعت حرکت نازل و نوع گاز کمکی معمولاً اکسیژن یا نیتروژن است. این پارامترها بسته به جنس و ضخامت ماده تغییر می‌کنند.

سپس لنز دستگاه تنظیم می‌شود تا فوکوس پرتو دقیقاً روی سطح ماده قرار گیرد. فاصله صحیح بین لنز و سطح ماده تأثیر زیادی بر کیفیت برش دارد. پس از تنظیم کامل، ماده روی میز دستگاه قرار گرفته و به‌طور کامل ثابت می‌شود. یک مرحله تست انجام می‌شود تا از صحت تنظیمات اطمینان حاصل گردد. سپس عملیات برش آغاز می‌شود. پرتو لیزر با دمای بسیار بالا ماده را ذوب یا تبخیر می‌کند و با حرکت نازل، مسیر برش شکل می‌گیرد. در پایان قطعه برش خورده از ماده جدا شده و کیفیت لبه‌ها بررسی می‌شود. در صورت نیاز، عملیات تکمیلی مانند پولیش یا تمیزکاری انجام می‌گیرد.

فرآیند تولید اشعه لیزر در دستگاه‌های برش

اشعه لیزر در دستگاه‌های برش لیزری از طریق یک منبع انرژی خاص تولید می‌شود که می‌تواند گازی مانند CO2، حالت جامد مانند فیبر یا دیودی باشد. فرآیند تولید لیزر با تحریک یک محیط فعال آغاز می‌شود. این محیط می‌تواند گاز، کریستال یا فیبر نوری باشد که با انرژی الکتریکی یا نوری برانگیخته می‌شود.

با این تحریک، الکترون‌های موجود در اتم‌ها به سطوح انرژی بالاتر منتقل می‌شوند. هنگامی که این الکترون‌ها به حالت پایه بازمی‌گردند، فوتون‌هایی آزاد می‌کنند. این فوتون‌ها به نوبه خود سایر الکترون‌ها را تحریک کرده و زنجیره‌ای از تابش نوری هماهنگ به‌وجود می‌آورند.

درون محفظه تشدید لیزر این فوتون‌ها بین دو آینه بازتاب پیدا می‌کنند. یکی از این آینه‌ها نیمه‌شفاف است و اجازه می‌دهد بخشی از نور تقویت‌شده به بیرون منتشر شود. این نور خروجی همان اشعه لیزری است که دارای تمرکز بالا، تک‌رنگی و هم‌جهتی بی‌نظیری است.

پس از تولید، این اشعه به وسیله لنزها و آینه‌های دستگاه متمرکز شده و بر سطح ماده هدایت می‌شود. دمای بسیار بالای نقطه تمرکز، باعث ذوب یا تبخیر ماده شده و فرآیند برش را ممکن می‌سازد. کنترل دقیق اشعه از طریق نرم‌افزار انجام می‌شود تا الگوهای مورد نظر با دقت بالا پیاده‌سازی شوند.

چگونگی هدایت اشعه لیزر به سمت لنز خروجی

پس از تولید اشعه لیزر در منبع، این پرتو باید به‌صورت دقیق به لنز خروجی منتقل شود تا بتواند عملیات برش را انجام دهد. این انتقال از طریق مجموعه‌ای از آینه‌ها و مسیرهای نوری داخل دستگاه انجام می‌شود. معمولاً دستگاه‌های برش لیزری دارای سه آینه اصلی هستند که اشعه را به شکل انعکاسی از منبع به سمت سر برش هدایت می‌کنند.
این آینه‌ها در مکان‌هایی ثابت قرار دارند و باید به‌طور دقیق تنظیم شوند تا پرتو لیزر دقیقاً به مرکز لنز متمرکز شود. هرگونه خطا در زاویه آینه‌ها باعث افت کیفیت برش یا حتی آسیب به لنز می‌شود.
در نهایت اشعه پس از طی مسیر مشخص به سر برش می‌رسد، جایی که یک لنز مخصوص پرتو را جمع کرده و روی نقطه بسیار کوچکی روی ماده متمرکز می‌کند. این تمرکز باعث افزایش دما در آن نقطه شده و ماده را برش می‌دهد.  نگهداری درست از آینه‌ها و لنزها و تمیز بودن مسیر نوری برای دقت و عملکرد مناسب دستگاه بسیار حیاتی است.

تمرکزدهی پرتو لیزری برای دقت بالاتر در برش

تمرکزدهی یا فوکوس کردن پرتو لیزری یکی از مهم‌ترین عوامل در کیفیت برش لیزری است. این فرآیند باعث می‌شود پرتو لیزر روی یک نقطه بسیار کوچک متمرکز شود و دمای بسیار بالایی در آن نقطه ایجاد گردد. لنز موجود در سر برش نقش اصلی را در این تمرکز ایفا می‌کند. با تنظیم صحیح فاصله بین لنز و سطح ماده، پرتو دقیقاً روی سطح یا داخل ماده متمرکز می‌شود. این فاصله معمولاً با کمک ابزارهای مخصوص یا به صورت دستی تنظیم می‌شود.
اگر فوکوس به‌درستی انجام نشود، پرتو پخش شده و باعث برش ناقص، لبه‌های ذوب‌شده یا کاهش سرعت برش می‌شود. در برخی دستگاه‌ها، سیستم فوکوس خودکار (Auto Focus) وجود دارد که کاربر را از تنظیم دستی بی‌نیاز می‌کند. تمرکز دقیق پرتو لیزر نه تنها کیفیت برش را افزایش می‌دهد بلکه مصرف انرژی را نیز بهینه کرده و زمان اجرای عملیات را کاهش می‌دهد. همچنین، در عملیات حکاکی، فوکوس صحیح باعث ایجاد جزئیات ظریف‌تر و تمیزتر می‌شود.

مراحل تمیز کردن و پاک‌سازی پس از عملیات برش لیزری

پس از پایان عملیات برش لیزری، تمیزکاری و نگهداری دستگاه اهمیت زیادی دارد و باعث افزایش طول عمر آن و کیفیت کارهای بعدی می‌شود. اولین مرحله، خاموش کردن کامل دستگاه و اطمینان از خنک شدن بخش‌های داخلی است.

سپس سطح میز دستگاه بررسی و از باقی‌مانده‌های مواد مانند خاکستر، ذرات بریده‌شده و گردوغبار پاک‌سازی می‌شود. برای این کار می‌توان از جاروبرقی صنعتی یا برس نرم استفاده کرد.

آینه‌ها و لنز دستگاه نیز باید با دقت تمیز شوند. برای این کار از دستمال میکروفایبر بدون پرز و مایع مخصوص تمیزکننده لنز استفاده می‌شود. تماس مستقیم دست با لنز یا آینه ممنوع است زیرا چربی پوست می‌تواند به آن‌ها آسیب بزند.

در نهایت، مسیر نازل و دهانه خروجی بررسی می‌شود تا مواد جمع‌شده یا دود ناشی از برش، انسداد ایجاد نکرده باشند. فیلترها و سیستم تهویه نیز باید در فواصل مشخص تعویض یا تمیز شوند. با رعایت این مراحل دستگاه در وضعیت بهینه باقی می‌ماند و کیفیت برش در پروژه‌های آینده حفظ خواهد شد.

راهنمای گام‌به‌گام استفاده صحیح از دستگاه لیزر برش

استفاده صحیح از دستگاه برش لیزری نیازمند رعایت چند مرحله کلیدی است. در گام اول، باید فایل طراحی موردنظر را با استفاده از نرم‌افزارهای گرافیکی مانند CorelDRAW یا AutoCAD آماده و به فرمت مناسب ذخیره کنید. در گام دوم، دستگاه را روشن کرده و نرم‌افزار کنترل لیزر را اجرا نمایید. سپس فایل طراحی را وارد برنامه کرده و پارامترهایی مانند توان لیزر، سرعت برش و تعداد پاس‌ها را متناسب با جنس و ضخامت ماده تنظیم کنید.
در گام سوم، ماده را روی میز دستگاه قرار داده و آن را به‌خوبی فیکس کنید تا در حین برش جابه‌جا نشود. سپس فاصله لنز (فوکوس) با سطح ماده را به‌دقت تنظیم نمایید. اجرای یک تست خشک پیش از شروع عملیات اصلی بسیار توصیه می‌شود.  در نهایت با فشار دادن دکمه Start، عملیات برش آغاز می‌شود. پس از اتمام، قطعه را بررسی کرده و در صورت نیاز، با ابزار مناسب لبه‌ها را پرداخت کنید. رعایت تمامی این مراحل باعث افزایش دقت، ایمنی و عمر مفید دستگاه خواهد شد.

روش درج تصویر و طرح گرافیکی با دستگاه برش لیزری

برای درج تصویر یا طرح گرافیکی روی مواد با استفاده از دستگاه برش لیزری، ابتدا باید فایل گرافیکی آماده شود. تصاویر مناسب معمولاً با فرمت‌های BMP، PNG یا JPG هستند اما باید به حالت سیاه‌ و سفید و با کنتراست بالا تبدیل شوند تا دستگاه بتواند مرزهای حکاکی را به‌درستی تشخیص دهد. پس از آماده‌سازی فایل آن را در نرم‌افزار کنترل دستگاه مانند RDWorks یا LightBurn وارد کنید. در این مرحله باید نوع عملیات را مشخص نمایید؛ برای درج تصویر گزینه Engrave یا Scan انتخاب می‌شود، نه Cut.

سپس پارامترهایی مانند توان لیزر، سرعت حرکت هد و دقت نقطه‌ای تعیین می‌گردد. توان کمتر و سرعت پایین‌تر، جزئیات تصویر را بهتر منتقل می‌کند. همچنین باید فوکوس لنز به‌درستی تنظیم شده باشد تا حکاکی واضح و تمیز انجام گیرد. بعد از تنظیمات نهایی و پیش‌نمایش، عملیات حکاکی آغاز می‌شود. برای طرح‌های گرافیکی پیچیده یا عکس‌های پرجزئیات، ممکن است نیاز به چند مرحله تست برای تنظیم بهینه باشد. استفاده از مواد با سطح صاف و رنگ یکنواخت نیز در کیفیت خروجی تأثیر زیادی دارد.

نکات ایمنی و فنی پیش از راه‌اندازی دستگاه برش با لیزر

پیش از راه‌اندازی دستگاه برش لیزری، رعایت نکات ایمنی و فنی بسیار مهم است. ابتدا باید اطمینان حاصل کنید که دستگاه در محیطی با تهویه مناسب قرار دارد، چراکه دود و گازهای حاصل از برش ممکن است سمی باشند. استفاده از سیستم مکش هوا یا فیلتر هوا الزامی است.

پیش از روشن کردن دستگاه، بررسی نمایید که لنز، آینه‌ها و نازل تمیز باشند. آلودگی در این قسمت‌ها می‌تواند باعث انحراف یا تضعیف پرتو لیزر و در نتیجه آسیب به قطعه کار یا دستگاه شود. همچنین اطمینان از بسته بودن درپوش دستگاه در حین کار از بروز تابش‌های خطرناک جلوگیری می‌کند. همیشه از عینک محافظ لیزر استفاده کنید، مخصوصاً در صورتی که درپوش دستگاه باز است یا دستگاه فاقد محافظ استاندارد است.

از نظر فنی، کابل‌های برق، اتصالات و منبع تغذیه باید بررسی و از سلامت آن‌ها مطمئن شوید. همچنین تنظیمات نرم‌افزار باید مطابق با جنس و ضخامت ماده باشد تا از بروز خطا جلوگیری گردد. رعایت این نکات ایمنی کاربر را تضمین کرده و عملکرد صحیح دستگاه را ممکن می‌سازد.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری در پایان آموزش دستگاه برش لیزر

دستگاه برش لیزری ابزاری پیشرفته و دقیق برای تولید و ساخت قطعات گوناگون است. استفاده صحیح از آن نیازمند آشنایی با مراحل فنی، تنظیمات نرم‌افزاری، نکات ایمنی و روش‌های نگهداری است. همان‌طور که در این آموزش مرور شد، موفقیت در عملیات برش و حکاکی به ترکیبی از طراحی دقیق، تنظیمات درست دستگاه، تمرکز مناسب پرتو لیزری و نگهداری منظم وابسته است.

درک صحیح از عملکرد اجزای مختلف دستگاه، مانند آینه‌ها، لنز، نازل و نرم‌افزار کنترلی به کاربر کمک می‌کند تا با دقت و سرعت بیشتری پروژه‌ها را اجرا کند. همچنین رعایت نکات ایمنی مانند استفاده از عینک محافظ، تهویه مناسب و بررسی سلامت قطعا برای جلوگیری از آسیب‌های احتمالی حیاتی است.

در پایان آموزش صحیح و تمرین عملی با دستگاه، بهترین راه برای تسلط کامل و بهره‌گیری حداکثری از توانایی‌های آن است. با رعایت تمامی نکات ذکرشده می‌توان کیفیت بالایی در برش، حکاکی و تولید قطعات به‌دست آورد و عمر مفید دستگاه را نیز افزایش داد.