مقایسه لیزر فایبر با پلاسما؛ آشنایی با تفاوت‌های مهم بین برش لیزر و پلاسما

مقایسه لیزر فایبر با پلاسما | در صنعت امروزی، فرایندهای برش فلزات نقش مهمی در تولید قطعات و محصولات گوناگون ایفا می‌کنند. دو تکنولوژی برش که در این زمینه کاربرد فراوانی دارند، برش لیزر فایبر و برش پلاسما هستند. هر کدام از این فناوری‌ها ویژگی‌های منحصربه‌ فردی دارند که بر کارایی و اقتصادی بودن فرایند تأثیرگذار هستند.

در این مطلب از شرکت روتک، قصد داریم به مقایسه لیزر فایبر با پلاسما به صورت دقیق و از منظرهای مختلف بپردازیم. به‌طور خاص، مواردی نظیر دقت برش، کیفیت سطح برش‌شده، حجم برداشت متریال، میزان هزینه‌های عملیاتی و همچنین حوزه‌های کاربرد این دو فناوری را مورد بررسی و مقایسه قرار خواهیم داد.

این مقایسه به مخاطبان کمک خواهد کرد تا با شناخت بهتر ویژگی‌های هر یک از این روش‌ها، انتخاب مناسب‌تری برای فرایندهای برش خود داشته باشند؛ بنابراین اگر قصد دارید تا بیشتر با تفاوت‌ها آشنا شوید؛ تا انتها همراه ما باشید.

معرفی روش برش لیزری و برش پلاسمایی

برش لیزری چیست؟

برش لیزری یک فرایند برش و برداشت متریال با استفاده از پرتوی لیزر است. در این فرایند، یک پرتو لیزر با توان بالا روی سطح قطعه کار متمرکز می‌شود و باعث ذوب و بخار شدن متریال در امتداد خط برش می‌گردد. دستگاه برش لیزر چیست

در این روش مدرن، پرتو لیزر که در منبع تولید شده است از اپتیک دستگاه ساطع می‌شود و چگالی توان بسیار بالایی دارد. پرتو لیزر دمای قطعه کار را تا نقطه ذوب بالا می‌برد. در همین زمان گازی پرفشاری در راستای پرتو لیزر دمیده شده و قطعه کار را برش می‌دهد.

از مهم‌ترین ویژگی‌های این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• لیزر می‌تواند برش‌های بسیار دقیق و ریز با لبه‌های تمیز ایجاد کند.
• از جمله فلزات، پلاستیک و … را می‌توان با برش لیزری برش داد.
• امکان برش با سرعت بالا وجود دارد.
• امکان طراحی‌های پیچیده و با جزئیات دقیق را فراهم می‌کند.
• به دلیل مصرف کم انرژی، هزینه‌های عملیاتی آن بسیار پایین است.
• تماس فیزیکی با سطح قطعه برقرار نمی‌شود و خطر آلودگی یا آسیب را کم می‌کند.
• امکان برنامه ریزی و کنترل دقیق مسیر برش به کمک سیستم‌های کنترلی لیزر فراهم است.
• به دلیل تمرکز انرژی لیزر، حرارت اعمال شده به منطقه برش محدود است.
• این روش در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برش پلاسمایی چیست؟

برش پلاسمایی یکدیگر از روش‌های برش فلزات است که از انرژی پلاسما برای این منظور استفاده می‌کند. در این روش به شرح زیر عمل می‌شود:

ایجاد قوس الکتریکی: یک قوس الکتریکی داغ بین یک الکترود و قطعه کار ایجاد می‌شود.

تولید پلاسما: جریان الکتریکی از طریق یک گاز محافظ (مانند نیتروژن یا اکسیژن) عبور داده می‌شود و باعث یونیزه شدن و تبدیل آن به پلاسما می‌گردد.

برش با استفاده از جت پلاسما: این جت پلاسما داغ برای ذوب و بریدن فلز به کار گرفته می‌شود. فشار بالای جت پلاسما نیز باعث پاشیده شدن متریال ذوب شده می‌گردد.

برش پلاسما یک فرایند برش گرمایی است که در آن یک قوس پلاسما از طریق یک نازل منقبض شده است. قوس انتقالی ایجاد می‌شود هنگام انتقال جریان الکتریکی از الکترود غیر ذوبی (کاتد) به قطعه کار (آند)؛ این روش برای برش متریال رسانای الکتریکی استفاده می‌شود و رایج‌ترین شکل استفاده از پلاسما است. برش پلاسما چیست؟

در شکل غیر انتقالی، قوس بین الکترود و نازل رخ می‌دهد. حتی هنگام استفاده از گاز برشی حاوی اکسیژن، اثر گرمای قوس پلاسما غالب است.

ویژگی‌های برش پلاسمایی:

• امکان برش فلزات ضخیم‌تر نسبت به لیزر( بیشتر از 6 میلیمتر).
• قابلیت برش انواع فلزات مانند فولاد، آلومینیوم و برنج.
• سرمایه گذاری کمتری نسبت به روش لیزر فایبر نیاز دارد.
• در برش انواع فلزات مثل فلزات آهنی عملکرد چند منظوره دارد.
• سرعت برش نسبت به دیگر روش‌ها بیشتر است.
• کیفیت لبه‌های برش متوسط است.

با استفاده از این روش می‌توان متریال‌های رنگی یا روکش‌دار را نیز بدون کاهش کیفیت و تاثیر در فرایند برش، برش داد.

مقایسه کلی بین دو روش؛ مقایسه لیزر فایبر با پلاسما

در مقایسه دو تکنولوژی برش لیزر فایبر و پلاسما، لیزر فایبر برش دقیق و باکیفیت لبه عالی را ارائه می‌دهد و مناسب برای متریال نازک تا متوسط است. در مقابل، برش پلاسما مناسب برای برش متریال ضخیم، طیف گسترده‌ای از متریال هادی را پوشش می‌دهد و سرعت برش بالاتری دارد. به طور کلی، برش پلاسمایی روشی مناسب برای برش فلزات ضخیم‌تر با سرعت بالا است.

مقایسه لیزر فایبر با پلاسما در محدودیت ها

دستگاه برش لیزری برای برش متریال نازک و با دقت بالا مناسب است، اما برای متریال ضخیم و برخی متریال بازتابنده محدودیت دارد. در حالی که برش پلاسما برای متریال ضخیم و مقاوم مناسب است، اما کیفیت لبه و دقت آن کمتر است.

روش برش لیزری فایبر قادر است تا برش‌های نازک‌تری ایجاد کند، به هزینه ابتدایی بیشتری برای شروع نیاز دارد، سرعت برش کمتری دارد و برای متریال‌هایی که باز تابندگی بالایی داشته باشند، گزینه مناسبی نیست.

در مقابل روش پلاسما کیفیت لبه کمتری را ایجاد می‌کند و بیشتر برای متریال‌های غیر هادی کاربرد دارد. این روش دقت محدودی دارد و حرارت بیشتری را به منطقه وارد می‌کند.

بررسی کلی مقایسه لیزر فایبر با پلاسما

در ادامه به بررسی همه جانبه و تفاوت‌های بین لیزر فایبر در مقایسه با لیزر پلاسما (تفاوت دستگاه های لیزر چیست؟) می‌پردازیم:

برش لیزری

• منبع انرژی: برق، دیود تولید کننده لیزر، انتقال انرژی توسط آینه و فیبر نوری
• گاز محافظ: اکسیژن، نیتروژن و هوا (میانگین یک کپسول اکسیژن هر 8 ساعت برای برش ضخامت بالا)
• حداکثر تحمل و فاصله مجاز بین متریال و نازل: +/- 0.1 میلی متر
• راه‌انداز فیزیکی: منبع لیزری که در داخل دستگاه قرار دارد
• خروجی پرتو: 1500 تا 20000 وات
• متریال قابل برش: متریال مختلف مانند آهن، آلومینیوم، استیل و برنج و …
• ضخامت متریال قابل برش: فولادهای معمولی تا 50 میلی متر، فولاد ضد زنگ 35 میلی متر
• سرعت برش: 0.4 تا 80 متر در دقیقه
• برش‌های رایج: برش ورق‌ مسطح حتی همراه با قوس اندک
• هزینه اولیه: بسیار بالا برای دستگاه‌های اروپایی، متوسط برای دستگاه‌های داخلی
• قطعات فرسوده: لنز محافظ، نازل و سرامیک

برش پلاسمایی

• منبع انرژی: برق، منبع تغذیه DC، گاز با شارژ الکتریکی
• گاز محافظ: اکسیژن، نیتروژن و هوا (میانگین یک کپسول اکسیژن هر 2 ساعت برای برش ضخامت بالا)
• حداکثر تحمل و فاصله مجاز بین متریال و نازل: +/- 0.5 میلی متر
• راه‌انداز فیزیکی: محل کار، هوای مغازه و مشعل پلاسما
• خروجی پرتو: N/A
• متریال قابل برش: فلزات (محدود به متریال مغناطیسی)
• ضخامت متریال قابل برش: حداقل 1 میلی متر حداکثر 60 میلی متر
• سرعت برش: 0.1 تا 12 متر در دقیقه
• برش‌های رایج: برش ورق و صفحه تخت
• هزینه اولیه: بسیار بالا برای دستگاه‌های اروپایی، نسبتا خوب برای دستگاه‌های داخلی
• قطعات فرسوده: نازل تورچ، شعله پوش، گپ، رینگ، تورچ و انبر برش

مطالعه مقاله : مقایسه لیزر YAG و لیزر فایبر

تفاوت‌های مهم در مقایسه لیزر فایبر با پلاسما

تفاوت در کیفیت برش

برش پلاسما: برش پلاسما باعث ایجاد پلیسه و لبه‌های نامنظم در قطعه برشی می‌شود. از مهم‌ترین ویژگی‌های این روش می‌توان به زاویه شیب کم، ایجاد گرمای کم در محیط، بدون تولید خاکستر، دقت برش مطلوب اشاره کرد.

برش لیزر: برش لیزر فایبر ایجاد برش‌های بسیار دقیق و ظریف‌تر نسبت به پلاسما می‌شود. در مقایسه برش لیزر فایبر با برش پلاسما زاویه شیب بسیار کم، ایجاد گرمای کم در محیط، بدون تولید خاکستر، دقت برش بسیار مناسب است.

تفاوت در توانایی تولید

برش پلاسما: سرعت برش پایین برای انواع ضخامت

برش لیزر: سرعت برش بسیار بالا در ضخامت‌های کمتر از ۶ میلیمتر. با افزایش ضخامت، سرعت برش به نسبت قطر و جنس کاهش می‌یابد.

به طور کلی، روش برش لیزر فایبر به دلیل سرعت و قدرت بالا، توانایی تولیدات انبوه بیشتری نسبت به پلاسما دارد.

تفاوت در تعمیر و نگهداری

برش پلاسما: نیاز به افراد متخصص دارد.

برش لیزر: تعمیر این دستگاه‌های CNC بسیار پیچیده  بوده و نیاز به افرادی متخصص در این زمینه است.

تفاوت در هزینه تولید و قیمت نهایی

برش پلاسما: هزینه این CNC ها تقریبا پایین است.

برش لیزر: این CNC ها بسیار گران بوده و نیازمند تجهیزات برشی با دقت و بازدهی بالا است. راه های کاهش هزینه برش لیزر چیست؟

تفاوت در تنوع برش ورق

برش پلاسما: برش پلاسما به دلیل قطر پرتو بالا و سرعت پایین، سطح فلزاتی مثل استیل، مس، آلومینیوم را نامنظم برش می‌دهد و باعث ذوب شدن کناره‌های ورق می‌شود. این روش به نسبت برش شعله کیفیت مطلوب‌تری در برش سایر ورق‌ها دارد.

برش لیزر فایبر: این CNC ها با تکنولوژی جدید خود قادر به برش با کیفیت انواع فلزات از قبیل فولاد، استیل، آلومینیوم، برنج و… را دارد.

میزان خطای برش

برش لیزر: خطای دستگاه لیزر فایبر حدود 0.1 میلی‌متر است.

برش پلاسما:خطای دستگاه پلاسما حدود 2 تا 3 میلی‌متر است.

شیب برش

برش لیزری: برش لیزر فایبر عمود و بدون شیب است.

برش پلاسما: برش پلاسما حدود 4 درجه شیب دارد.

معرفی بهترین دستگاه‌های برش فایبر

دستگاه برش لیزر فلز RT1530M

یکی از بهترین دستگاه‌های برش فایبر، دستگاه برش لیزر فلز RT1530M است. این دستگاه برای برش فلزاتی مانند آلومینیوم، برنج، آهن و استیل در ضخامت‌های مختلف کاربرد دارد و یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها برای کاربرد گسترده در صنایع مختلف مانند طراحی داخلی، تجهیزات تناسب اندام، نظامی، لوازم‌خانگی و… است.

از مهم‌ترین ویژگی‌های این دستگاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از سورس لیزر قدرتمند برای ایجاد برش‌های صاف، با کیفیت، دقت و سرعت بالا
• بهره‌گیری از تکنولوژی فایبر لیزر برای امکان کارکرد 24 ساعته بدون آسیب به دستگاه
• طراحی دقیق و مهندسی بدنه برای بارگذاری و تخلیه صحیح ورق‌ها
• طراحی ارتفاع پایین و ارگونومیک صفحه کارگیر برای برش راحت قطعات
• امکان برش فلزاتی مانند آهن، استیل، آلومینیوم و برنج
• قابلیت تنظیم سرعت برش متناسب با توان لیزر
• حفظ سطح صاف و عدم اکسید شدن متریال با تنظیم پارامترهای کنترلی
• دقت و ظرافت بالای برش نسبت به سایر روش‌های برش
• توانایی کارکرد 24 ساعته بدون آسیب به دستگاه
• طراحی ارگونومیک و کارآمد برای سهولت بارگذاری و برش
• کاربرد گسترده در طیف وسیعی از صنایع

دستگاه برش لیزر فلز RT1530G2

یکی دیگر از دستگاه‌های کاربردی برای برش فلزاتی مانند آلومینیوم، برنج، آهن و استیل در ضخامت‌های متنوع، دستگاه برش لیزر فلز RT1530G2 است که در صنایع مختلف مانند طراحی داخلی، لوازم‌خانگی، صنعت قطعه‌سازی، نظامی و … کاربرد گسترده دارد.

از مهم‌ترین مزایا و ویژگی‌های این دستگاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از سورس لیزر پیشرفته و قدرتمند برای برش‌های صاف با بالاترین کیفیت، دقت و سرعت
• امکان برش فلزاتی از جمله آهن و استیل تا ضخامت 20 میلی‌متر
• بهره‌گیری از تکنولوژی فایبر لیزر برای کارکرد 24 ساعته بدون آسیب به دستگاه
• بدنه و میز دستگاه طراحی شده با نقشه‌های مهندسی دقیق برای سهولت بارگذاری و تخلیه متریال
• ارتفاع پایین و ارگونومیک صفحه کارگیر برای انجام راحت عملیات برش
• پایه‌های دقیق برای قرارگیری صحیح و بدون آسیب متریال
• داکت زنجیروار متحرک و قفل‌دار برای هدایت فیبر نوری و سیم‌ها بدون تداخل سیگنال
• امکان تنظیم پارامترهای برش برای حفظ سطح صاف و عدم اکسید شدن متریال
• کاربرد در طیف گسترده‌ای از صنایع از جمله طراحی داخلی، لوازم‌خانگی، صنعت قطعه‌سازی و …

دستگاه برش لیزر فلز RT1530NC

دستگاه برش لیزر RT1530NC با ویژگی‌های برجسته خود یکی از بهترین انتخاب‌ها برای صنعت‌گران در زمینه برش دقیق و کیفی ورق‌های فلزی است. این دستگاه از جمله دیگر دستگاه‌های کاربردی با توان لیزر قابل تنظیم 1 الی 3 کیلو وات است که امکان برش فلزات مختلف شامل آهن، استیل، آلومینیوم و برنج فراهم کرده است. در این دستگاه، سرعت برش متریال بسته به توان لیزر تغییر می‌کند. از مهم‌ترین ویژگی‌های این دستگاه می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

• سورس لیزر پیشرفته و قدرتمند برای ایجاد برش‌های صاف با بالاترین کیفیت
• دقت، ظرافت و سرعت بالای برش روی متریال‌های فلزی
• طراحی مهندسی دقیق میز دستگاه برای سهولت بارگذاری و تخلیه متریال
• طراحی ارگونومیک صفحه کارگیر برای انجام راحت عملیات برش
• پایه‌های دقیق برای قرارگیری صحیح و بدون آسیب قطعات
• امکان کار مداوم 24 ساعته بدون آسیب به دستگاه
• کاربرد گسترده در صنایع مختلف مانند خودرو، تبلیغات و ساخت قطعات
• تنظیم پارامترهای کنترلی برای ایجاد سطح صاف و عدم اکسید شدن متریال

جمع بندی موضوع مقایسه لیزر فایبر با پلاسما

انتخاب هر یک از روش‌های فایبر یا پلاسما، با توجه به نوع قطعه، ابعاد، ضخامت و همچنین در نظر گرفتن هزینه‌های مورد نظر متقاضی صورت می‌گیرد. در صورتی که دقت و کیفیت سطح برش اهمیت بیشتری دارد، دستگاه لیزر فایبر گزینه مناسب‌تری است. در مقابل، اگر حجم برداشت متریال و هزینه‌های عملیاتی کمتر در اولویت قرار دارد، پلاسما می‌تواند انتخاب بهتری باشد.

در این مطلب از شرکت روتک، به بررسی موضوع مقایسه لیزر فایبر با پلاسما پرداختیم.

شما می‌توانید با دریافت مشاوره از کارشناسان مجرب ما، مناسب‌ترین دستگاه لیزری فایبر یا پلاسمایی را تهیه کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره خرید و آشنایی با دستگاه‌های مختلف به سایت روتک سر بزنید یا با ما تماس حاصل کنید.