امروزه لیزر در جنبه های مختلف زندگی انسان کاربرد دارد. از کلینیک های زیبایی گرفته تا صنایع نظامی از لیزر استفاده می شود. به زبان ساده لیزر یک پرتو قدرتمند نوری است که از نظر ماهیت با نور طبیعی تفاوتی ندارد. تنها قدرت آن میلیون ها برابر بیشتر است. تجمع این قدرت بالا در یک ناحیه ی بسیار کوچک می تواند بسیار کاربردی باشد. مثلا از آن برای تولید گرما بر روی سطح فلز استفاده کرد. این گرما اگر از دمای ذوب فولاد بیشتر شود می تواند باعث برش دادن و انجام عملیات جوشکاری روی آن شود. این همان ایده ی اولیه ای بود که توسعه ی آن منجر به ساخت انواع دستگاه برش و جوش لیزری در صنعت آهن و فولاد ساخته شد. به کمک لیزر می توان انواع فلزات را با دقت و سرعت بسیار بالایی برش داد. همچنین جوش فلزات نیز به کمک لیزر با عمق نفوذ بسیار بالا و ضخامت کم امکان‌پذیر است. استفاده از لیزر مزایای بسیار زیادی دارد. اما اگر بخواهیم به عیب بزرگ آن اشاره کنیم باید گفت تجهیزات لیزر بسیار گران‌قیمت است.
تکنولوژی لیزر
لیزر کلمه ایست که امروزه در همه جا شنیده می شود. از کلینیک های زیبایی گرفته تا چاپگرها و اسلحه ها همه نمونه هایی از کاربرد لیزر هستند. ماهیت لیزر با نور خورشید یکی ست و هر دو امواج الکترومغناطیسی هستند. اما لیزر می تواند بسیار قوی تر باشد و دراصل از تقویت یک نور ضعیف تولید می شود.
اصول کار لیزر پیچیده و مفصل است و در قابل مقاله ی جداگانه ای باید به آن پرداخته شود. در صنعت فولاد و آهن نیز از لیزر استفاده می شود.
استفاده از لیزر در برش فولاد
از پرتوی پرقدرت لیزر برای برشکاری فلزات نیز می توان استفاده نمود. برای اینکار طرح مورد نظر برشکاری ابتدا روی کامپیوتر و نرم‌افزار مخصوص دستگاه کشیده و یا منتقل می شود و سپس با قرار داردن قطعه روی میز کار عملیات برشکاری انجام می گیرد.
مکانیزم انجام برشکاری به وسیله ی لیزر به این صورت است که ابتدا پرتوی لیزر به وسیله ی منبع تولید شده و با عبور از آینه های دستگاه به کمک یک عدسی در ناحیه ی برش متمرکز می شود. پرتوی متمرکز شده با گرم کردن سطح ورق فولادی و نفوذ به داخل آن یک ناحیه ذوب موضعی ایجاد می کند. مذاب تولید شده با دمیده شدن یک گاز با فشار زیاد از ناحیه مورد نظر خارج می شود. این کار باعث می شود که دو طرف قطعه ی برش خورده مجددا به هم متصل نگردد. برشکاری به همین ترتیب مطابق با طرحی که به دستگاه داده شده است انجام می گیرد.
مزایای برشکاری فولاد با لیزر
از مزایای برش لیزری می توان گفت:
سرعت برشکاری لیزری بسیار بالاست
دقت بالایی دارد
پس از انجام برش نیازی به انجام عملیات تمیزکاری وجود ندارد.
به وسیله ی کامپیوتر می توان فرایند برش را با دقت کنترل کرد.
برشکاری لیزری با اعمال حرارت انجام می شود اما ناحیه ای که حرارت می بیند بسیار کوچک است و همین مساله میزان اعواج و سرایت حرارت به سایر نقاط را کم می کند.
فرایند انجام برشکاری لیزری تماسی نیست و تنها از طریق یک پرتو نور انجام می شود.
برش لیزری سر و صدا ندارد.
امینت استفاده از برش لیزری بسیار بالاست.
به کمک طراحی کامپیوتری می توان اشکال بسیار پیچیده را نیز به سادگی روی ورق فلزی برش داد.
هزینه انجام عملیات کم است و نیاز به مواد مصرفی ندارد.
دامنه ی وسیعی از فلزات با ضخامت های مختلف را به کمک این روش می توان برش داد.
برش لیزر بسیار تمیز است
مزایای جوشکاری لیزر
جوشکاری لیزر مزایایی به همراه دارد که در این قسمت به برخی از آنها اشاره خواهد شد.
در اکثر روش های جوشکاری نیاز یک گاز محافظ برای حفاظت از جوش در حین عملیات وجود دارد در حالی که در جوشکاری لیزر نیازی به استفاده از گاز محافظ وجود ندارد.
به وسیله جوش لیزری می توان نواحی که سختی دسترسی به آن ها ممکن است و یا حتی دسترسی وجود ندارد را جوش داد.
جوشکاری لیزری در مقایسه با سایر روش های جوش نیاز به انرژی کمتری دارد.
به دلیل تمرکز بالای جوش لیزری نواحی که تحت تاثیر گرمای ناشی از جوش قرار می گیرند کم است.
جوش لیزری تمرکز حرارتی بسیار بالایی دارد و سرایت حرارت ناشی از جوش به سایر نواحی کمتر است.
به وسیله جوش لیزر می توان فلزات غیر همچنس را نیز به یکدیگر متصل نمود.
جوشکاری لیزر نیازی به استفاده از فیلر یا فلز پرکننده ندارد.
جوش لیزر بسیار دقیق است.
به کمک جوش لیزر می توان بیشتر فلزات را جوش داد.
توانایی بسیار زیادی در ایجاد جوش های عمیق و باریک دارد.
اعوجاج ناشی از جوشکاری بسیار کم است.
کیفیت جوش بسیار بالاست.
به کمک جوش لیزری می توان قطعات کوچک و نازک را نیز جوش داد بدون اینکه دچار سوراخ یا اعوجاج شوند.
نیازی به انجام عملیات ثانویه وجود ندارد.