تفاوت برش لیزر لوله استیل و آهن

برش لیزر لوله یکی از مهم‌ترین فناوری‌ها در صنعت فلزات است که دقت بالا، کیفیت مطلوب و انعطاف‌پذیری در تولید قطعات صنعتی را فراهم می‌کند. با استفاده از لیزر می‌توان انواع لوله‌های استیل و آهن را با دقت بسیار بالا برش داد، اما تفاوت‌های ساختاری و فیزیکی این دو فلز باعث می‌شود که تنظیمات سرعت و قدرت لیزر برای هرکدام متفاوت باشد. تنظیم نادرست می‌تواند باعث کاهش کیفیت لبه‌ها، ایجاد موج، تغییر رنگ و حتی آسیب به دستگاه شود.
در این مقاله به بررسی جامع تفاوت برش لیزر لوله استیل و آهن، تنظیمات سرعت و قدرت، نکات تخصصی برای اپراتورها و چالش‌های رایج می‌پردازیم. شرکت امید لیزر با سال‌ها تجربه در این حوزه، استانداردهای صنعتی و بهترین روش‌های برش لیزری را رعایت می‌کند و با ارائه خدمات تخصصی به صنایع مختلف کمک می‌کند تا کیفیت بالایی در تولید قطعات فلزی داشته باشند.

برش لیزر لوله چیست؟

برش لیزر لوله فرآیندی است که در آن انرژی متمرکز لیزر برای جداسازی مواد فلزی استفاده می‌شود. این روش یکی از دقیق‌ترین و سریع‌ترین روش‌های برش است و نسبت به روش‌های سنتی مانند برش مکانیکی یا اره‌ای، مزایای بسیاری دارد.  

دقت بالا و ایجاد لبه‌های صاف بدون نیاز به پرداخت زیاد یکی از بارزترین ویژگی‌هاست. لیزر با تمرکز انرژی در نقطه‌ای کوچک، برش‌هایی تمیز و بدون پلیسه ایجاد می‌کند که در مراحل بعدی تولید، زمان و هزینه را صرفه‌جویی می‌کند. سرعت بالا حتی در ضخامت‌های متفاوت هم مزیت دیگری است؛ یک دستگاه مدرن می‌تواند در چند ثانیه برش‌های پیچیده را انجام دهد.  

کاهش ضایعات مواد و بهینه‌سازی مصرف انرژی نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برش لیزر لوله در صنایع مختلف کاربرد دارد، از جمله در تولید سازه‌های فلزی، تجهیزات صنعتی، خودروسازی و صنایع دریایی. تنظیمات دقیق سرعت و قدرت لیزر برای هر نوع فلز اهمیت ویژه‌ای دارد، چرا که هر فلز رفتار متفاوتی نسبت به حرارت و انرژی دارد. اپراتورها باید با دانش فنی، پارامترها را تنظیم کنند تا بهترین نتیجه حاصل شود.

مطالعه بیشتر : برش لیزر لوله چیست و چگونه کار می‌کند؟

تفاوت ساختاری استیل و آهن

تفاوت‌های بنیادین بین استیل و آهن از ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی آنها ناشی می‌شود. درک این تفاوت‌ها کلید موفقیت در برش لیزری است.

ترکیب و ساختار فلزات

استیل ترکیبی از آهن، کروم و عناصر دیگر است که مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و خوردگی دارد. این ترکیب باعث می‌شود استیل سخت‌تر و مقاوم‌تر از آهن باشد. حداقل 10.5 درصد کروم در استیل، لایه محافظ اکسید کروم ایجاد می‌کند که از خوردگی جلوگیری می‌کند. در مقابل، آهن فلزی نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر است، اما حساسیت کمتری نسبت به حرارت دارد و بازتاب نور لیزر در آن کمتر است. آهن خالص یا کربنی ساده، ساختار کریستالی ساده‌تری دارد که برش را آسان‌تر می‌کند.

میزان سختی و انعطاف

سختی استیل باعث می‌شود انرژی بیشتری برای نفوذ لیزر مورد نیاز باشد و برش آهسته‌تر انجام شود. سختی برینل استیل ضدزنگ معمولاً بین 150 تا 300 است، در حالی که آهن نرم حدود 80 تا 120 سختی دارد. آهن به دلیل انعطاف بالاتر، با توان متوسط و سرعت بالاتر قابل برش است. این انعطاف باعث می‌شود آهن در برابر تنش‌های برشی کمتر مقاومت کند و برش روان‌تری داشته باشد.

واکنش به حرارت و نور لیزر

استیل نسبت به حرارت حساس است و گرمای بیش از حد می‌تواند باعث تغییر رنگ، موج در لبه‌ها یا حتی تغییر ساختار سطحی شود. این حساسیت به دلیل نقطه ذوب بالاتر (حدود 1400 درجه سانتی‌گراد) و هدایت حرارتی پایین‌تر است. آهن در برابر حرارت کمتر حساس است، اما حرارت زیاد باعث ایجاد جرقه و پاشش فلز می‌شود. نقطه ذوب آهن حدود 1538 درجه است و حرارت سریع‌تر پخش می‌شود.

سطح و بازتاب نور

سطح براق استیل می‌تواند پرتو لیزر را بازتاب دهد و انرژی را پراکنده کند، بنابراین کنترل توان و سرعت بسیار مهم است. ضریب بازتاب استیل تا 90 درصد می‌رسد که خطر آسیب به دستگاه را افزایش می‌دهد. سطح آهن بازتاب کمتری دارد (حدود 60 درصد) و انتقال انرژی لیزر در آن پایدارتر است، که برش را کارآمدتر می‌کند.

تفاوت برش لیزر لوله استیل و آهن

تفاوت‌ها در عمل برش مشهود هستند و مستقیماً بر کیفیت نهایی تأثیر می‌گذارند.

تاثیر جنس متریال روی کیفیت برش

استیل به دلیل سختی بالا و سطح بازتابی، نیازمند توان بالاتر و سرعت کمتر است تا لبه‌های صاف و بدون موج ایجاد شوند. لبه‌های برش استیل معمولاً آینه‌ای و بدون نیاز به پرداخت هستند. آهن با سختی کمتر، قابلیت برش با سرعت بالاتر و توان متوسط را دارد، اما ممکن است لبه‌ها نیاز به کمی پرداخت داشته باشند تا پلیسه‌ها حذف شوند.

رفتار متریال هنگام حرارت

استیل گرما را کمتر جذب می‌کند و تمرکز روی حرارت یکنواخت ضروری است. حرارت موضعی می‌تواند آستنیت را به مارتنزیت تبدیل کند و خواص را تغییر دهد. آهن حرارت را سریع‌تر جذب می‌کند و کنترل جریان حرارت برای جلوگیری از پاشش فلز اهمیت دارد. پاشش می‌تواند سطح را ناهموار کند.

تفاوت ضخامت‌های قابل برش

برش استیل‌های ضخیم نیازمند توان بالاتر و زمان بیشتری است، در حالی که آهن‌های ضخیم‌تر با سرعت بالاتر برش داده می‌شوند، اما نیازمند کنترل حرارت برای جلوگیری از جرقه و سوختگی هستند. برای استیل تا 20 میلی‌متر، لیزرهای 4 کیلووات کافی است، اما آهن تا 30 میلی‌متر با همان توان برش می‌خورد.

 تفاوت سرعت و توان لیزر

سرعت برش استیل کمتر و توان بالاتر است تا حرارت به طور یکنواخت توزیع شود. مثلاً برای لوله 5 میلی‌متری، سرعت 1 متر در دقیقه با توان 3 کیلووات. سرعت برش آهن بالاتر و توان متوسط کافی است، زیرا حرارت اضافی کمتر مشکل‌ساز است؛ سرعت تا 3 متر در دقیقه با توان 2 کیلووات.

تنظیمات سرعت و قدرت در برش لیزر استیل

تنظیمات برای استیل نیاز به دقت بالایی دارد تا کیفیت حفظ شود.

 توان لیزر

توان لیزر برای استیل باید بالاتر از آهن باشد تا بتواند انرژی کافی برای نفوذ در فلز ایجاد کند. توان پایین باعث می‌شود برش ناقص شود یا کیفیت لبه‌ها کاهش یابد. برای لوله‌های نازک، 2 کیلووات کافی است، اما برای ضخامت بالا تا 6 کیلووات نیاز است.

سرعت برش

سرعت برش استیل نسبت به آهن پایین‌تر است تا حرارت به طور یکنواخت توزیع شود و تغییر رنگ یا موج در لبه‌ها ایجاد نشود. سرعت بیش از حد باعث برش ناقص و سرعت کم باعث سوختگی می‌شود.

نوع گاز مصرفی

نیتروژن به عنوان گاز کمکی برای برش استیل استفاده می‌شود تا از اکسید شدن سطح جلوگیری کند و لبه‌های صاف و تمیز ایجاد شود. فشار نیتروژن معمولاً 15 تا 20 بار است.

کنترل حرارت و جلوگیری از تغییر رنگ

تنظیم دقیق فاصله فوکوس، شدت لیزر و سرعت برش باعث می‌شود حرارت اضافی وارد فلز نشود و رنگ و کیفیت لبه‌ها حفظ شود. استفاده از سیستم خنک‌کننده و پالس لیزر کمک‌کننده است.

تنظیمات سرعت و قدرت در برش لیزر آهن

آهن تنظیمات ساده‌تری نیاز دارد اما کنترل جرقه ضروری است.

توان لیزر

توان متوسط برای آهن کافی است. توان بسیار بالا ممکن است باعث جرقه و آسیب به سطح شود و نیاز به کنترل دقیق دارد. برای اکثر کاربردها، 1.5 تا 3 کیلووات ایده‌آل است.

سرعت برش

سرعت برش آهن بالاتر از استیل تنظیم می‌شود تا بازدهی افزایش یابد و حرارت اضافی تجمع نکند. سرعت بالا تولید را اقتصادی می‌کند.

نوع گاز مصرفی

اکسیژن برای آهن استفاده می‌شود تا واکنش اکسیداسیون ایجاد شود و برش سریع‌تر انجام شود. فشار اکسیژن 0.5 تا 1 بار کافی است.

مدیریت جرقه و پاشش

با تنظیم مناسب فاصله فوکوس و شدت لیزر، جرقه و پاشش آهن کاهش می‌یابد و کیفیت لبه‌ها حفظ می‌شود. سیستم استخراج قوی ضروری است.

نتیجه‌گیری

تفاوت برش لیزر لوله استیل و آهن ناشی از تفاوت‌های ساختاری، سختی و واکنش حرارتی این فلزات است. تنظیم دقیق سرعت و توان لیزر، انتخاب گاز مناسب و رعایت نکات تخصصی باعث می‌شود کیفیت برش افزایش یابد و ضایعات کاهش یابد. استفاده از تجهیزات مدرن و تجربه اپراتور اهمیت ویژه‌ای دارد. شرکت امید لیزر با ارائه خدمات برش لیزر دقیق، کیفیت بالا و استانداردهای صنعتی را رعایت می‌کند و آماده ارائه مشاوره و خدمات تخصصی به صنایع مختلف است. این شرکت با تمرکز بر فناوری‌های نوین، پروژه‌ها را با کمترین خطا اجرا می‌کند. برای مشاوره ی رایگان و اطلاع از قیمت می توانید با مشاوران ما تماس حاصل فرمایید.

سوالات متداول