أجهزة الليزريمكن استخدامه لقطع الخشب، وقد تم التحقق من ذلك على نطاق واسع من حيث جدوى العملية والتطبيقات العملية.يستند قطع الخشب بالليزر بشكل أساسي إلى التفاعل الحراري بين شعاع الليزر ذو الكثافة العالية للطاقة والمواد الخشبية، مما يسبب التحلل الحراري والكربون والتبخر ، وبالتالي تحقيق فصل المواد والقطع.
1المبدأ الأساسي لقطع الخشب بالليزر
بعد التركيز، يشكل شعاع الليزر بقعة ذات كثافة طاقة عالية على سطح الخشب.والليجنين في الخشب تتحلل بسرعة وتخضع لتفاعلات تبخير تحت درجة حرارة عاليةأثناء عملية القطع ، عادة ما يتم تطبيق غاز مساعد لإزالة بقايا الكربون وتثبيت الحافة.القطع بالليزر هو طريقة معالجة بدون اتصال ولا تنطوي على ارتداء الأدوات الميكانيكية.
2أنواع الليزر المناسبة لقطع الخشب
ليزر ثاني أكسيد الكربون
ليزر ثاني أكسيد الكربون لديه طول موجي قدره 10.6 ميكرو مترا. يظهر الخشب معدل امتصاص مرتفع في هذا الطول الموجي ، مما يجعل ليزر ثاني أكسيد الكربون أكثر أنواع الليزر استخدامًا في قطع الخشب.الخشب المقاومالمواد المركبة القائمة على الخشب. كفاءة القطع مرتفعة ، وتشكيل الحافة مستقر.
الليزر المصنوع من الألياف
ليزر الألياف لديه طول موجة يبلغ حوالي 1.06 ميكرو متراً. الخشب لديه معدل امتصاص منخفض نسبياً في هذا الطول الموجي ، لذلك لا تكون ليزر الألياف عموماً الخيار الأول لقطع الخشب.تستخدم بشكل رئيسي لأوراق الخشب الرقيقة أو تطبيقات العلامة في ظل طاقة منخفضة أو ظروف عملية خاصةجودة القطع والاستقرار أقل من الليزر الكربوني
3خصائص عملية قطع الخشب بالليزر
حافة ضيقة ودقة عالية في المعالجة، مناسبة للمخططات المعقدة والأنماط الدقيقة.
تحدث درجة معينة من الكربون في حافة القطع ؛ تغمق اللون هي نتيجة طبيعية للتجهيز الحراري.
المنطقة المتأثرة بالحرارة مركزة نسبيا، مع عدم وجود تشوه كبير في الإجهاد الميكانيكي.
تتأثر سرعة القطع بشدة بسُمك الخشب، وكثافته، ومحتوى الرطوبة، وطاقة الليزر.
4العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء القطع
نوع الخشب: الاختلافات في الكثافة وهيكل الألياف تتطلب مطابقة المعلمات الفردية.
محتوى الرطوبة: يقلل محتوى الرطوبة المرتفع من كفاءة القطع ويزيد من خطر الكربون والكربون.
قوة الليزر وموقع التركيز: قد تؤدي القوة غير الكافية إلى قطع غير كامل ، بينما يؤثر التركيز غير السليم على جودة الحلاقة.
ضغط الغاز المساعد: الضغط غير الكافي يمكن أن يسبب تراكم المخلفات ويعطل استمرارية القطع.
5سيناريوهات التطبيق
يتم استخدام قطع الخشب بالليزر على نطاق واسع في تصنيع الحرف اليدوية ، ومكونات الزخرفة للأثاث ، وصناعة النماذج ، والعناصر الزخرفية المعمارية ، وصناعة الإشارات الإعلانية.مزاياه تشمل مرونة عالية في المعالجة وإعادة إنتاج نمط ممتازمما يجعلها مناسبة للإنتاج بالفئات الصغيرة والتي يتم تخصيصها.
6القيود
لا يناسب قطع الليزر الخشب الصلب ذو السماكة المفرطة حيث أن كفاءة القطع تنخفض بشكل كبير مع زيادة السماكة.بعض الخشب المقارن أو ألواح متعددة الطبقات تحتوي على مكونات ملصقة معقدة، والتي قد تولد كمية كبيرة من الدخان أثناء القطع، مما يؤدي إلى متطلبات أعلى لنظم استنزاف الغازات العادم والدخان.
يمكن استخدام الليزر لقطع الخشب ولديها أساس عملية ناضج في تطبيقات المعالجة الدقيقة.اختيار نوع الليزر المناسب ومطابقة معايير العملية المناسبة هي مفتاح لتحقيق جودة قطع مستقرة.