في عالم تصنيع المعادن بدقة، أصبحت آلات القطع بالليزر الليفي المعيار الذهبي. وبصفتها نوعًا قويًا من آلات القطع بالليزر CNC، فهي توفر سرعة ودقة وتنوعًا لا مثيل لهما. ولكن السؤال الشائع لدى المصنّعين والمصنعين هو: "ما الذي يمكنني قطعه تحديدًا بهذه التقنية؟" لنتعمق في إمكانيات آلة قطع المعادن بالليزر الحديثة، مع التركيز تحديدًا على قاطعة الليزر الليفي الرائدة.

1. ما هي آلة القطع بالليزر CNC؟

آلة القطع بالليزر CNC هي نظام يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر، ويستخدم شعاع ليزر عالي الطاقة ومركّز لقطع المواد أو نقشها أو وسمها. "CNC" اختصار لـ "التحكم العددي بالحاسوب"، أي أن الآلة تتبع تعليمات رقمية دقيقة (عادةً ما تكون من ملف CAD) لتوجيه رأس الليزر. هناك نوعان رئيسيان هما ليزر ثاني أكسيد الكربون وآلات القطع بليزر الألياف. تُولّد قواطع ليزر الألياف شعاع الليزر الخاص بها داخل كابل ألياف بصرية مُشبّع بعناصر أرضية نادرة (مثل الإيتربيوم)، لتوصيل الشعاع مباشرةً إلى رأس القطع. هذا التصميم يجعلها أكثر كفاءة وموثوقية وقوة، خاصةً لقطع المعادن، مقارنةً بليزر ثاني أكسيد الكربون التقليدي. إنها الخيار الأمثل لقطع المعادن بالليزر الصناعي.

٢. ما هي المواد التي يمكن قطعها باستخدام آلة القطع بالليزر CNC؟ (وخاصةً ليزر الألياف)

تتميز آلات القطع بليزر الألياف بتعدد استخداماتها، فهي تتفوق بشكل أساسي على المعادن، لكنها قادرة أيضًا على التعامل مع مواد أخرى. إليكم شرحًا مفصلًا:

المعادن (حيث تتألق ليزرات الألياف حقًا):

الفولاذ الطري:  الاستخدام الأكثر شيوعًا. يقطع بدقة وكفاءة.

الفولاذ المقاوم للصدأ:  ينتج حواف ممتازة وخالية من الأكسدة، مثالية للتطبيقات الغذائية والطبية والعمارة.

الألومنيوم:  بما في ذلك سبائك متنوعة. تتعامل ليزرات الألياف مع المواد العاكسة مثل الألومنيوم بشكل أفضل بكثير من ليزرات ثاني أكسيد الكربون.

النحاس:  يتطلب طاقة أعلى ولكن يمكن قطعه بفعالية باستخدام ليزر الألياف (احذر من الانعكاسية العالية مع النحاس النقي).

النحاس الأصفر:  يشبه النحاس، يقطع بشكل جيد ولكنه يتطلب إعدادات معلمات دقيقة.

التيتانيوم:  يُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والفضاء والطب. يقطع جيدًا بالغاز المناسب (عادةً الأرجون).

الفولاذ المجلفن:  شائع في البناء والأجهزة.

3. ما هو سمك الفولاذ الذي يمكن أن يقطعه الليزر بقوة 1000 واط؟

تُعد آلة القطع بالليزر الليفي بقوة 1000 واط خيارًا شائعًا في عمليات التصنيع الخفيفة والمتوسطة. بالنسبة للفولاذ الطري، تبلغ قدرتها على القطع عادةً:

السُمك: يصل إلى حوالي 6-8 مم (0.24 - 0.31 بوصة). هذا يوفر حوافًا عالية الجودة، مناسبة لمعظم التطبيقات دون الحاجة إلى تشطيبات ثانوية.

أقصى سُمك للقطع: حتى ١٠-١٢ مم (٠.٣٩ - ٠.٤٧ بوصة). مع ذلك، ستكون القطع بهذا السُمك أبطأ بكثير، ولها سطح خشن (المزيد من الشوائب)، وشق أوسع، وتتطلب إعدادات غاز مُحسّنة (عادةً ما يكون الأكسجين للسمك). تنخفض الجودة بشكل ملحوظ عند الحد الأقصى.

4. ما هو سمك الليزر الذي يمكن أن يقطعه بقوة 4000 واط؟

تُمثل آلة القطع بالليزر الليفي بقوة 4000 واط نقلة نوعية في الطاقة، إذ تتعامل مع مواد أكثر سمكًا وتقطع مقاييس أرقّ أسرع بكثير من آلة بقوة 1000 واط. للصلب الطري:

قطع نظيف: حتى ١٦-٢٠ مم تقريبًا (٠٫٦٣ - ٠٫٧٩ بوصة). جودة وسرعة ممتازتان ضمن هذا النطاق.

أقصى قدر من القطع: حتى ٢٥-٣٠ مم (١.٠-١.٢ بوصة). كما هو الحال مع ١٠٠٠ واط، توقع انخفاضًا في السرعة والجودة وزيادة في الخبث عند أقصى سمك، وغالبًا ما يُستخدم غاز الأكسجين المساعد.

5. ما هي قدرة القطع لليزر 12 كيلو وات؟

تُعد آلة القطع بالليزر الليفي بقدرة 12 كيلوواط من أفضل أنواع الطاقة الصناعية، وهي مصممة لتصنيع الصفائح السميكة بكفاءة عالية ودقة عالية. للصلب الطري:

قطع نظيف ومنتج: يصل إلى حوالي 30-35 ملم (1.2 - 1.4 بوصة) بسرعة وجودة ممتازة باستخدام غاز النيتروجين.

قطع متين: يقطع بكفاءة حتى ٤٠-٥٠ مم (١٫٦ - ٢٫٠ بوصة). مع استمرار استخدام النيتروجين لقطع أنظف، تبقى السرعات جيدة.

أقصى قدر من القطع (بمساعدة الأكسجين): باستخدام الأكسجين، تستطيع آلة قطع ليزر الألياف بقدرة 12 كيلوواط قطع الفولاذ الصلب حتى 80-100 مم (3.1-4.0 بوصة) أو أكثر بقليل. مع ذلك، فإن القطع بهذا السُمك سيكون له حافة أكثر خشونة وأكسدة، وسيكون أبطأ بكثير. الميزة الرئيسية للقدرة العالية هنا هي الإنتاجية على صفائح سميكة (20-40 مم) بدلاً من مجرد تجاوز الحد الأقصى للسمك.

العوامل الهامة المؤثرة على سمك القطع:

نوع المادة: يقطع الفولاذ المقاوم للصدأ سمكًا أكبر بقليل من الفولاذ الطري بنفس القوة. يقطع الألومنيوم سمكًا أرق من الفولاذ. يتطلب النحاس والبرونز قوة أكبر من الفولاذ للحصول على سمك مساوٍ.

جودة المواد: المواد النظيفة والمتجانسة تقطع بشكل أفضل.

الغاز المساعد: يوفر النيتروجين قطعًا نظيفة وخالية من الأكسيد (مناسب للفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم)، ولكنه يتطلب ضغطًا ونقاءً أعلى. يسمح الأكسجين بقطع الفولاذ السميك، ولكنه يُنتج حافة مؤكسدة. يمكن استخدام الهواء لقطع الفولاذ الطري الرقيق وغير الحرج، وذلك لتقليل التكلفة.

سرعة القطع: تتطلب المواد الأكثر سمكًا سرعات أبطأ.

جودة الماكينة واستقرارها: تضمن منصة الماكينة القوية الدقة، خاصة عند الطاقة العالية وعلى المواد السميكة.

خاتمة

تتميز ماكينات القطع بالليزر بالألياف الحديثة بتعدد استخداماتها الهائل، حيث تُهيمن على مجال قطع المعادن بالليزر في عدد لا يُحصى من الصناعات. بدءًا من التصاميم الرقيقة والمعقدة في الصفائح المعدنية وصولًا إلى الصفائح الهيكلية السميكة، فإن نطاق المواد التي يمكنها معالجتها واسع، وخاصةً المعادن مثل الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم وغيرها. إن فهم العلاقة بين قوة الليزر (مثل 1000 واط، 4000 واط، أو 12 كيلو واط) وقدرته على القطع لمختلف المواد والسماكات هو مفتاح اختيار ماكينة القطع بالليزر بالتحكم الرقمي (CNC) المناسبة لاحتياجات التصنيع الخاصة بك. سواء كنت تُنتج مكونات دقيقة أو قطعًا صناعية ثقيلة، ستجد لدينا حلًا ليزريًا بالألياف قادرًا على توفير الدقة والكفاءة.