راهنمای انتخاب بهترین نازلهای لیزر برای برش
راهنمای جامع نازل برش لیزر فایبر CNC: کلید کیفیت و دقت برش
در دستگاههای برش لیزر فایبر فلزات، نازل لیزر شاید قطعهای کوچک به نظر برسد، اما نقشی حیاتی در تعیین کیفیت نهایی برش ایفا میکند. از ضخامت مواد گرفته تا جریان گاز کمکی، انتخاب نازل مناسب تفاوت بزرگی ایجاد میکند. در این راهنما، توضیح میدهیم که نازلها چه کاری انجام میدهند، انواع آنها چیست و چگونه نازل مناسب را بر اساس نیازهای خاص برش خود انتخاب کنید. با ما همراه باشید تا این فرآیند را ساده و شفاف کنیم.
نازل لیزر چیست؟
نازل برش لیزر که یکی از قطعات مصرفی پرکاربرد لیزر است، در نوک هد برش قرار میگیرد. وظیفه اصلی آن هدایت اشعه لیزر و گاز کمکی (مانند اکسیژن یا نیتروژن) به سطح قطعه کار است. به طور خلاصه، نازل:
- تمرکز و تراز لیزر را کنترل میکند.
- جریان گاز کمکی را شکل میدهد تا مواد مذاب به طور کارآمد از ناحیه برش خارج شوند.
- از برگشت مواد مذاب و آلودگیها به داخل هد برش و آسیب رساندن به لنز فوکوس جلوگیری میکند.
- نحوه خروج و ناحیه انتشار گاز برش را تنظیم میکند.
- دقت برش و کیفیت لبه را حفظ میکند.
انتخاب نازل نامناسب یا عدم نگهداری صحیح از آن میتواند منجر به لبههای خشن، پلیسه (Burr) یا حتی هدر رفتن مواد شود.
انواع نازلهای برش لیزر فایبر
نازلهای برش لیزر فایبر به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
۱. نازلهای تک لایه (Single-Layer Nozzles)
- اغلب با نیتروژن به عنوان گاز کمکی استفاده میشوند.
- معمولاً برای برش موادی مانند فولاد ضد زنگ (استنلس استیل)، مس و آلومینیوم کاربرد دارند.
۲. نازلهای دو لایه (Double-Layer Nozzles)
- اغلب در شرایطی که اکسیژن به عنوان گاز برش استفاده میشود، به ویژه برای برش فولاد کربن (آهن سیاه) به کار میروند.
- هنگام استفاده از نازلهای دو لایه، سرعت بالای جریان گاز میتواند منجر به ایجاد یک شکاف برش (Kerf) پهنتر شود که ممکن است سطح برش را تیرهتر کند.
نازل لیزر چگونه بر کیفیت برش تأثیر میگذارد؟
نازل بر چندین جنبه حیاتی برش تأثیر میگذارد:
- خروج و انتشار گاز: نازل نحوه خروج گاز برش را تغییر میدهد و ناحیه انتشار و اندازه آن را کنترل میکند که مستقیماً بر کیفیت تأثیر میگذارد.
- حفاظت از لنز: دهانههای نازل بزرگتر حفاظت کمتری برای لنز فراهم میکنند و خطر آسیب ناشی از پاشش جرقه و مواد مذاب را افزایش میدهند، که عمر مفید لنز را کاهش میدهد.
- سطح برش: هنگامی که مرکز نازل و پرتو لیزر ناهمتراز باشند، جریان گاز ناهموار میشود. این میتواند منجر به باقی ماندن مواد مذاب در یک طرف سطح برش شود در حالی که طرف دیگر تمیز است. این مشکل در صفحات با ضخامت بیش از ۳ میلیمتر بیشتر به چشم میآید.
- گوشههای تیز: ناهمترازی نازل میتواند جریان گاز ناهمواری ایجاد کند که منجر به ذوب بیش از حد موضعی در طول برش میشود. این مشکل به ویژه هنگام برش زوایای تند یا قطعات با زوایای کوچک برجسته است و در صفحات ضخیمتر شدیدتر میشود.
- سوراخکاری (Piercing): در طول فرآیند سوراخکاری، عدم تراز نازل میتواند منجر به ناپایداری، مشکل در کنترل زمان و ذوب بیش از حد، به خصوص در صفحات ضخیم، شود.
به عبارت ساده، نازل به عنوان پلی بین توان لیزر و واکنش ماده عمل میکند.
نحوه انتخاب نازل لیزر مناسب
در اینجا عواملی که باید هنگام انتخاب نازل برای دستگاه برش لیزر فایبر CNC خود در نظر بگیرید، آورده شده است:
۱. نوع ماده
مواد مختلف به طراحی نازل و انواع گاز کمکی متفاوتی نیاز دارند:
- فولاد ضد زنگ و آلومینیوم: معمولاً استفاده از نازل تک لایه توصیه میشود. با این حال، اگر دقت بالاتری مورد نیاز باشد، میتوان از نازل دو لایه نیز استفاده کرد.
- فولاد کربن (آهن): استفاده از نازل دو لایه توصیه میشود.
۲. ضخامت ماده
- مواد ضخیمتر برای امکان جریان گاز بیشتر به قطر نازل بزرگتر نیاز دارند.
- مواد نازکتر برای دستیابی به دقت بالا به نازلهای کوچکتر نیاز دارند.
به عنوان مثال:
- مواد نازک (تا ۳ میلیمتر): از نازل ۱.۵ تا ۲.۰ میلیمتر استفاده کنید.
- ضخامت متوسط (۴ تا ۸ میلیمتر): از نازل ۱.۵ تا ۳.۰ میلیمتر استفاده کنید.
- مواد ضخیم (۹ میلیمتر به بالا): از نازلهای ۳.۰ تا ۶.۰ میلیمتر استفاده کنید.
۳. توان لیزر
توان لیزر تعیین کننده اندازه قطر نازل است.
- توان لیزر بالاتر به قطر نازل بزرگتری نیاز دارد تا جریان گاز کافی، خنکسازی و برش پایدار، به ویژه هنگام برش مواد ضخیمتر، تضمین شود.
| توان دستگاه لیزر | قطر رایج نازل دو لایه | قطر رایج نازل تک لایه |
| ۳ کیلووات | ۱.۵-۴.۵ میلیمتر | ۱.۵-۴ میلیمتر |
| ۶ تا ۱۲ کیلووات | ۱.۲-۱.۸ میلیمتر | ۱.۵-۵ میلیمتر |
| ۲۰ کیلووات و بالاتر | ۱.۴-۱.۸ میلیمتر | ۱.۲-۶ میلیمتر |
زمان تعویض و نگهداری نازلهای لیزر
عمر مفید نازل به عواملی مانند فرکانس استفاده، توان دستگاه و ضخامت مواد بستگی دارد.
زمان تعویض:
نازلها به دلیل قرار گرفتن در معرض حرارت، تماس با مواد مذاب و سایش عمومی فرسوده میشوند. نازل خود را زمانی تعویض کنید که متوجه موارد زیر شدید:
- کیفیت برش ناسازگار یا غیریکنواخت.
- تغییر شکل یا پلیسههای قابل مشاهده در نوک نازل.
- افزایش مصرف گاز یا کاهش کارایی.
نکات نگهداری:
حتی بهترین نازل نیز بدون مراقبت مناسب دوام نخواهد آورد:
- تمیز کردن منظم: آلودگی و سرباره انباشته شده را بردارید تا جریان گاز صاف تضمین شود.
- بررسی تراز: نازلهای ناهمتراز بر فوکوس لیزر و کیفیت برش تأثیر میگذارند.
- بازرسی آسیب: به دنبال علائم سایش، تغییر شکل یا گرفتگی باشید.
- استفاده از نازلهای با کیفیت: در نازلهای مرغوب که با مشخصات دستگاه شما مطابقت دارند، سرمایهگذاری کنید.
نتیجهگیری
انتخاب نازل مناسب برای دستگاه برش لیزر فلزات نباید فرآیند پیچیدهای باشد. با در نظر گرفتن عواملی مانند نوع ماده، ضخامت، نوع گاز کمکی و توان دستگاه لیزر، میتوانید عملکرد بهینه را تضمین کنید. به یاد داشته باشید، یک نازل با انتخاب و نگهداری صحیح، کلید کارایی و دقت در برش لیزر است.
آیا در انتخاب نازل مناسب برای پروژه بعدی خود به راهنمایی بیشتری نیاز دارید؟