برای برش مواد بسیاری می توان از برش لیزر استفاده کرد: از چوب تا پلاستیک. از فلز تا سرامیک. بیایید باهم نگاهی به طیف وسیع اسفاده هایی که می توان از برش لیزر کرد بیاندازیم.

آئرواِسپیس و آئروناتیک

آئروناتیک و فناوری برش لیزری همیشه پیوند محکمی باهم داشته اند. اگر به خاطر داشته باشید، “بوئینگ” جزو اولین شرکت هایی بود که در دهه ی ۷۰ میلادی از فناوری برش لیزری برای برش موتور های خود استفاده کرد.

در واقع هوانوردی و فضانوردی بالاترین تقاضا برای مواد و فناوری را داراست: عملکرد موتور های مدرن به گونه ایست که نیازمند بالاترین حد عملکرد و در عین حال کمترین مصرف سوخت ممکن است. استفاده از مواد اولیه ای با قدرت تقویت یافته و چگالی پایین تا کنون موثرترین روش کشف شده برای این روش است. در این میان، ثابت شده است که ساخت و پرداخت مواد اولیه با لیزر راه مناسبی جهت ارضاء نیاز های این صنعت جاه طلبانه است.

در آئروناتیک و آئرواِسپیس، برق مورد نیاز لیزر ها از کمتر از ۵۰۰ وات شروع و تا کمتر از ۵۰۰۰ پیش می رود. از این لیزر ها جهت برش و جوش دادن ورقه های آلیاژ ها و ابرآلیاژ ها، حفر سوراخ های بسیار عمیق در موتور توربین ها، تعمیر تیغه های توربین گاز موتور هواپیما، دریل کردن قطعات یخ زادیی در حال کار و گرما دهی سطوح. به لطف این فنون، متور ها می توانند در دمای بالا عملکردی موثر داشته باشند.

حتی امروزه از برش های فوق سریع در صنایع آئرواسپیس و آئروناتیک استفاده می شود. دو نوع لیزر فوق سریع وجود دارد: پیکوثانیه (۱×۱۰-۱۲ ثانیه) و فمتوثانیه (۱×۱۰-۱۲ ثانیه). پالس های بسیار کوتاه این لیزر ها، پیکِ قدرتی به توان چند گیگا وات دارد که موجب شکستن بلافاصله ی تقریباً هر مواد اولیه ای زیر ارتعاش این لیزر ها می شود.

نکات مهم:

  • لیزر ها موجب بالا رفتن قدرت مواد اولیه و کاهش چگالی می شوند.
  • پردازش این لیزر ها عملکردی چند کاره و منعطف ارائه می دهد: با تنظیم پارامتر های لیزر، می توان تنها با یک دستگاه به استفاده هایی چون برش، سوراخ کردن، جوشکاری و روکش کاری رسید.

یکی از کاربرد های اساسی برش لیزر برش برش لیزر فلزات است که مجموعه شیت لیزر این خدمت را ارئه می دهد

 

 

قطعات فتوولتائیک

ساخت قطعات فتوولتائیک نیازمند چندیدن لایه باریک مواد اولیه رسانا و حساس به نور (فتواَکتیو) است. این لایه ها سپس شکل می گیرند، سوراخ می شوند و به یکدیگر سیم کشی می شوند.

لیزر ها برای حذف لبه سلول های خورشیدی استفاده می شوند. برای حفاظت از سلول های خورشیدی از خوردگی و اتصالی های کوتاه در طولانی مدت، لایه های بیرونی واحد خورشیدی حذف و پلمب می شود. در دهه ی ۲۰۰۰ تمام صنعت سلول های خورشیدی به لیزر ها روی آوردند؛ تنها برای حذف این چند میلی متر شکاف مواد نیمه رساتا از لبه های سیلیکونی صفحه های خورشیدی. چرا که در غیر این صورت این شکاف ها منجر به اتصالی نا خواسته برق در لبه ها می شدند.

حین این فرآیند، پرتوی لیزر با احتمال بسیار پایین اتصالی و با سرعتی حدود ۷۰۰ میلی متر بر ثانیه کار می کند. این روش بسیار قابل اعتماد تر از روش های دیگر حاضر در بازار، مثلا شن پاشی می باشد.

یکی دیگر از حیطه هایی که لیزر ها در آن موفق ظاهر شده اند، سوراخ کردن سلول های خورشیدی است. عملکرد لیزر ها بدون تماس است و خیلی سریع در محل مقرر قرار گرفته و بدون ایجاد هیچ گونه مشکل مکانیکی کارش را می کند. با استفاده از لیزر، هزاران سوراخ در ثانیه قابل حفاری می باشد.

نکات مهم:

  • با استفاده از لیزر ها می توان سلول های خورشیدی ای بسیار کوچک و دقیق ساخت.
  • استفاده از لیزر ها برای ساخت قطعات فتوولتائیک مقرون به صرفه است.
  • استفاده از لیزر ها زمان بسیار کمی می برد.
  • لیزر ها به سادگی قابل ادغام با خط تولید می باشند.
  • لیزر ها بدون اتصال، دقیق و ایمن هستند.
  • امکان اتصالی برق در لیزر ها بسیار پایین است.
  • لیزر ها بسیار قابل اتکا تر از هر تکنیک دیگری در بازار می باشند.

مُد و طراحی لباس

استفاده از برش لیزر در طراحی لباس

پیش از این، از برش لیزر برای طرح های نمایشگاهی استفاده می شد، اما امروزه فناوری لیزر آمادگی بیشتری برای استفاده ی تولید کنندگان دارد. حال بسیار رایج است که در کالکشن های فصلی و لباس های عمومی خرده فروشی هایی چون تاپ-شاپ (Topshop) و (ASOS)، برش لیزر بر ابریشم یا چرم را ببینیم.

در کل، بهترین نتیجه برش لیز بر الیاف مصنوعی قابل مشاهده است. چرا که این الیاف طی فرآیند، توسط حرارت لیزر ذوب شده و موجب پدید آمدن لبه هایی عالی و مهر و موم شده، می شود. اما از طرفی دیگر حرارت لیزر بر الیاف طبیعی، باعث آسیب های کوچکی بر الیاف می شود. حرارت لیزر ممکن است موجب رفتگی رنگ در لبه های برش شود. البته تنظیمات مناسب بر قدرت لیزر اعمال شود می توان از بروز چنین آسیب هایی به الیاف جلوگیری کرد.

عملکرد لیزر بر چرم هم واقعا عالیست. برای مثال، مرمت کار و طراح فرانسوی “هرمس” کارگاه هایش را به چندین دستگاه لیزر مجهز کرده و از آنها برای برش چرم استفاده می کند. اکنون به لطف این فناوری دقیق، کارکنان می توانند از یک پوست، ۴ الی ۵ کیف آماده کنند؛ بدون حجم هدر-رفت مواد اولیه باارزش و گران قیمتشان زمان برش با تیغ.

نکات مهم:

  • دقت بالا لیزر.
  • برش های تمیز لیزر.
  • لبه های مهر و موم شده الیاف برای جلوگیری از ریش ریش شدن.
  • دستگاه لیزر قادر به برش انواع زیادی از الیاف است. مانند: ابریشم، نایلون، چرم، نئوپرین، پلی استر، کتان…
  • برش های لیزر هیچ فشاری به الیاف نمی آورند، تمام فرآیند برش بدون لمس هیچ بخشی الیاف صورت می گیرد.

ربات ها، پهباد ها و محصولات الکترونیکی

برش لیزر تقریباً برای تمام مواد اولیه صنعت الکترونیک عملکردی موثر و رضایت بخش دارد.

برای مثال، کارت های حافظه MicroSD را در نظر بگیریم، برش لیزر سه برابر بهینه تر از برش با واتر جت است. این مورد برای برش لیزری بُرد های اتصالی نیز صدق می کند. وقتی صحبت از ساخت تلفن های همراه و تلفن های هوشمند است، برش لیزر در تمام زمینه های قابل تصور، قدرتمند ظاهر می شود. لیزر ها جعبه های پلاستیکی را برش می زنند، حفره های کیبورد را سوراخ می کند. لیزر حتی برای ذوب کردن صفحات پلاستیکی برای محافظت از صفحه هم استفاده می شود.

برای ساخت پهباد ها و ربات ها هم معمولا از برش لیزری استفاده می شود؛ برای ساخت قطعات الکترونیکی بخش های مختلف دستگاه.

نکات مهم:

  • بر خلاف دیگر ابزار های برش، لیزر کند و کهنه نمی شود.
  • لبه های مهر و موم شده و تمیز