ماكينات قطـع الألياف الليزرية (فايبر لاسر)

أنظمة قطع الألياف الليزرية بمقاسات من 3000 × 1200 مم إلى 6000 × 2000 مم وقدرات من 1 إلى 60 كيلوواط، بالإضافة إلى ماكينة ثنائية الغرض للألواح والـ مواسير وخلية روبوت ثلاثية الأبعاد، مع دليل شراء مستند إلى بيانات القطع المنشورة.

ابدأ بالألواح التي تشتريها

مقاس طاولة العمل هو القرار الأول لأنه الأكثر صعوبة في التغيير لاحقاً. وازن بينه وبين مقاسات الألواح التي يورّدها لك مورد الصلب: مقاس 1500 × 3000 مم يتطلب طاولة 3015، ومقاس 2000 × 4000 مم يتطلب طاولة 4020، والألواح بطول 6 أمتار أو الشرائح الطويلة تحتاج طاولة 6020. الطاولة الصغيرة جداً تعني الحاجة لقص الألواح مسبقاً، بينما الطاولة الكبيرة جداً تهدر مساحة الورشة والمال.

ماكينات قطع الألياف الليزرية من PCL (بيانات من صفحة كل منتج)
الماكينةمنطقة العملالقدرةملاحظات
GF30123000 × 1200 مم6–60 كيلوواطقدرة عالية على طاولة مدمجة؛ رأس ضبط تركيز تلقائي
LFP30153000 × 1500 مم1–12 كيلوواططاولة مفردة مفتوحة، 100–120 م/دقيقة
LFP40204000 × 2000 مم1–30 كيلوواططاولة تبادل تلقائي، تبديل في 15–20 ثانية
LFH40204000 × 2000 مم1–30 كيلوواطهيكل ملحوم ومعالج حرارياً للألواح الثقيلة
LFP60206000 × 2000 مم1.5–3 كيلوواططاولة مفردة مفتوحة للألواح الطويلة
LFH60206000 × 2000 مم1–12 كيلوواط120 م/دقيقة، مبرد ثنائي الدرجة
ثنائية الغرض للألواح والـ مواسيرطاولة 3015 أو 4020 + مواسير قطر Ø20–220 مم1–12 كيلوواططاولة مسطحة وظرف هوائي في ماكينة واحدة
خلية روبوت ليزر ثلاثية الأبعادروبوت بـ 6 محاور، ذراع بمدى 2010–3100 مم1–4 كيلوواطتشذيب القطع المشكلة والمختومة
SF6060حسب الطلبحسب الطلبماكينة قطع مغلقة ومدمجة

ما هي سماكة القطع لكل قدرة ليزر؟

الحد الأقصى النموذجي لسماكة القطع حسب قدرة الليزر، من 1 كيلوواط إلى 60 كيلوواط
قدرة الليزرالصلب الكربوني (O₂)الستانلس ستيل (N₂)الألومنيوم (N₂)النحاس الأصفر (N₂)
1 كيلوواط10 مم5 مم3 مم3 مم
1.5 كيلوواط16 مم6 مم4 مم3 مم
2 كيلوواط20 مم8 مم6 مم5 مم
3 كيلوواط22 مم10 مم8 مم6 مم
4 كيلوواط25 مم12 مم10 مم8 مم
6 كيلوواط25 مم20 مم16 مم12 مم
8 كيلوواط40 مم30 مم30 مم16 مم
12 كيلوواط40 مم40 مم40 مم16 مم
20 كيلوواط80 مم100 مم60 مم20 مم
60 كيلوواط200 مم150 مم––

الحد الأقصى للسماكة هو سقف أقصى يتم قطعه ببطء وبحواف خشنة نسبياً. خطط لإنتاجك اليومي بسماكة أقل بملليمترات قليلة، وتأكد دائماً من جدول القطع الخاص بمصدر الليزر ورأس القطع الموجود في عرض السعر الخاص بك.

نستنتج من ذلك أمرين: القدرة لا ترفع كفاءة قطع جميع المواد بنفس النسبة؛ فمن 3 إلى 6 كيلوواط يكاد الحد الأقصى للصلب الكربوني لا يتغير (من 22 إلى 25 مم)، بينما يتضاعف الستانلس ستيل (من 10 إلى 20 مم). كما أن الحد الأقصى ليس هو الحد العملي المفيد، لأن سرعة القطع عنده تكون أقل بكثير من 1 متر في الدقيقة. عموماً يصل الألومنيوم إلى نحو 60–70% من سماكة الصلب الكربوني عند نفس القدرة.

إعدادات قطع الألياف الليزرية

تعتمد معظم عمليات القطع على ثلاثة إعدادات أساسية: غاز القطع، وموضع التركيز (الفُكُس)، والفونيا (الفوهة). وهي تعمل معاً، والخلط بينها هو السبب الأكثر شيوعاً للحصول على حواف سيئة.

الغاز، التركيز، والفونيا حسب نوع العمل
العملالغاز والضغطالتركيزالفونياالنتيجة
صلب كربوني 1–3 مم، سرعة عاليةنيتروجين أو هواء، 10–14 بار0 إلى −1 مممفردة، بثقب صغیرالأسرع؛ مع خبث خفيف في الأسفل
صلب كربوني بدءاً من 2 مم، حافة نظيفةأكسجين، 0.5–1.6 بار+3 إلى +14 مم (تزيد زيادة طردية مع السماكة)مزدوجة أو نوع Eوجه نظيف؛ أبطأ من النيتروجين مع الألواح الرقيقة
ستانلس ستيل، ألومنيوم، نحاس أصفرنيتروجين، 10–20 بار (تزيد مع السماكة)0 إلى −13 مم (تقل مع زيادة السماكة)مفردة للرقيق، واسعة الثقب للسميكحافة لامعة وخالية من الأكسدة

القطع بالأكسجين يتطلب تركيزاً موجباً لفتح مسار القطع بما يكفي لخروج المعدن المحترق. أما القطع بالنيتروجين فيعتمد على قوة اندفاع الغاز وحدها، لذا يكون التركيز عميقاً داخل مسار القطع. الانتقال بالماكينة من قطع صلب كربوني سميك إلى ستانلس ستيل دون إعادة ضبط التركيز يمنحك قطعاً عريضاً وخشناً في الستانلس؛ بينما التركيز الصفري أو السالب على الصلب الكربوني السميك مع الأكسجين يتسبب في توقف القطع.

الصلب الكربوني مع الأكسجين: السرعة النموذجية (م/دقيقة)
السماكة1.5 كيلوواط3 كيلوواط6 كيلوواط12 كيلوواط
2 مم5.03.8–4.2––
3 مم3.63.2–3.63.5–4.2–
4 مم2.53.0–3.23.3–3.8–
6 مم1.42.2–2.52.7–3.2–
8 مم1.21.8–2.22.2–2.5–
10 مم1.01.0–1.32.0–2.32.0–2.3
12 مم0.80.9–1.01.9–2.13.0–3.5
16 مم0.50.6–0.71.2–1.42.8–3.0
20 مم–0.5–0.550.6–0.71.5–1.6
25 مم––0.4–0.50.8–1.0
الصلب الكربوني الرقيق مع النيتروجين أو الهواء: وضع السرعة العالية (م/دقيقة)
السماكة3 كيلوواط6 كيلوواط12 كيلوواط
1 مم28–3535–4550–60
2 مم16–2020–2535–40
3 مم–12–1428–33
4 مم–8–1020–24
6 مم–5–610–13
الستانلس ستيل مع النيتروجين: السرعة النموذجية (م/دقيقة)
السماكة1.5 كيلوواط3 كيلوواط6 كيلوواط12 كيلوواط
1 مم2028–3540–5050–60
2 مم718–2425–3040–45
3 مم4.57–1015–1830–35
5 مم1.53.0–3.67–815–18
6 مم0.82.0–2.76–713–15
8 مم–1.0–1.23.5–3.88–10
10 مم–0.5–0.61.6–2.06.5–7.5
12 مم––1.0–1.25.0–5.5
16 مم––0.5–0.62.0–2.3
20 مم––0.2–0.351.2–1.4
الألومنيوم مع النيتروجين: السرعة النموذجية (متر/دقيقة)
السماكة1.5 كيلوواط3 كيلوواط6 كيلوواط12 كيلوواط
1 مم1825–3030–4545–50
2 مم615–1820–2535–40
3 مم2.57–814–1625–30
5 مم–2.5–35–615–18
6 مم–1.5–23.5–412–15
8 مم–0.6–0.71.5–28–10
10 مم––1.0–1.26–7

السرعات بالمتر/دقيقة. هذه قيم نموذجية للقطع بجودة جيدة؛ حيث تؤثر متطلبات الحواف، ونوع المادة، ونقاء الغاز، ورأس القطع على هذه القيم. يتضمن عرض السعر الخاص بك الجدول الخاص بالتكوين الدقيق.

في آلة بقدرة 6 كيلوواط أو أكثر، عادة ما يتم قطع الفولاذ الكربوني الأقل من 6 مم بشكل أسرع باستخدام النيتروجين أو الهواء مع قبول خبث خفيف؛ أما فوق 10 مم تقريباً، أو في الأماكن التي يجب أن تكون فيها الحافة خالية من الخبث، يكون الأكسجين مع بؤرة موجبة هو الخيار الأفضل. وتحت 1 مم، لا يُستخدم الأكسجين.

التثقيب في الألواح السميكة

في الألواح السميكة، يُعد التثقيب المرحلة الأكثر خطورة: إذ إن إجراؤه في خطوة واحدة يؤدي إلى ارتداد المعدن المنصهر نحو الفوهة. يتم تثقيب الفولاذ الكربوني السميك على ثلاث مراحل، بدءاً من مسافة ارتفاع عالية بأقصى طاقة وصولاً إلى ارتفاع القطع بطاقة نبضية وبؤرة منخفضة، ولا يبدأ رأس القطع في الحركة إلا بعد المرحلة الأخيرة. على فولاذ كربوني بسماكة 22 مم وبقدرة 3 كيلوواط، تستغرق المراحل مجتمعة عدة ثوانٍ. اختبر إعدادات التثقيب على قطع الخردة أولاً؛ فالحالة السطحية، ونقاء الأكسجين، والعدسة المتسخة كلها أمور تغير التوقيت.

أنواع الفوهات

النوعالاستخدام
أحادية (S)النيتروجين والهواء؛ للاستخدام العام؛ فتحات أكبر للفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم الأسمك
مزدوجة (D)قطع الأكسجين للفولاذ الكربوني بطاقة منخفضة إلى متوسطة
النوع Eفوهة أكسجين عالية التدفق بقدرة 6 كيلوواط وما فوق
واسعة الفتحة (B)النيتروجين على الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم السميك بقدرة 6 كيلوواط وما فوق

تدفق الغاز المنتظم يتطلب فوهة مركزة وغير تالفة. تحقق من التمركز كلما تم تغيير الفوهة واستبدل الفوهات ذات الطرف التالف؛ فالطرف المتثلم يتسبب في حدوث خبث غير متساوٍ على أحد جانبي القطع.

عندما تحدث مشكلة في الحافة

الأعراضالأسباب المحتملةالعلاج
خبث كثيف تحت الفولاذ الكربوني (الأكسجين)السرعة عالية جداً، ضغط الأكسجين منخفض، التركيز سلبي للغاية، فوهة مسدودة جزئياًقلل السرعة بنسبة 5–8%؛ حافظ على ضغط الأكسجين عند 0.5–0.7 بار؛ اضبط التركيز بين +3 إلى +4 مم؛ تفقد طرف الفوهة
حافة فولاذ مقاوم للصدأ صفراء أو بنيةنقاء النيتروجين أقل من 99.99%، ضغط منخفض، ارتفاع المسافة مرتفع جداً، تسرب غازاستخدم نيتروجين بنقاء لا يقل عن 99.99%؛ مسافة الارتفاع حوالي 0.5 مم؛ أضف 1–2 بار؛ اختبر التسرب في الوصلات
فولاذ كربوني سميك لم يتم قطعه بالكامللم تنتهِ عملية التثقيب، التركيز ليس إيجابياً بدرجة كافية، عدسة متسخةاترك جميع مراحل التثقيب تنتهي؛ ارفع التركيز بزيادات قدرها 1 مم؛ نظف أو استبدل نافذة الحماية
الجودة تختلف عبر اللوحلوح مقوس، حطام تحت اللوح، ترس تالي أو سير تالفاستوِ اللوح؛ نظف الشرائح؛ عاير المحركات إذا تكرر الاختلاف

الأكسجين، النيتروجين أو الهواء

الغازالاستخدامالحافة
الأكسجينالفولاذ الكربوني، خاصة من السماكات المتوسطة فما فوقطبقة أكسيد على الحافة؛ قم بإزالتها قبل الطلاء بالبودرة أو لحام الوصلات الحرجة
النيتروجينالفولاذ المقاوم للصدأ، الألومنيوم؛ الفولاذ الكربوني عندما يجب أن تكون الحافة خالية من الأكسيدحافة براقة، جاهزة للّحام أو الطلاء؛ استهلاك عالٍ للغاز
الهواء المضغوطالألواح الرقيقة من الفولاذ الكربوني والمقاوم للصدأأكسدة خفيفة؛ الأرخص للمتر إذا كان الهواء جافاً وخالياً من الزيت

الضغوط مختلفة جداً. يعمل الأكسجين بحوالي 0.5–1.6 بار، بينما يعمل النيتروجين عند 10–20 بار. يحترق الأكسجين مع الليزر ولا يحتاج إلى تدفق كبير؛ بينما يتعين على النيتروجين نفخ المعدن المنصهر خارج شق القطع بمفرده، لذا فهو يحتاج إلى ضغط عالٍ والكثير من الغاز. للحصول على حافة نظيفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن المواصفة المعتادة هي نيتروجين بنقاء 99.999%.

حدد مصدر الغاز قبل وصول الآلة. حزم الاسطوانات جيدة لقطع النيتروجين العرضي؛ أما العمل اليومي في الفولاذ المقاوم للصدأ عادة ما يبرر وجود خزان سائل أو مولد نيتروجين.

قراءة ورقة مواصفات الليزر

تبدو أوراق المواصفات لآلات 3015 على منصات B2B متطابقة تقريباً: دقة تحديد المواقع ±0.03 مم، ودقة إعادة تحديد المواقع ±0.02 مم، 120–150 متر/دقيقة، 1.5 G، ثلاثي الطور 380 فولت. حتى أن البعض يعطي رقمين مختلفين للدقة في نفس الصفحة. ما يميز الآلات يكمن خلف تلك السطور:

السطر في ورقة المواصفاتما يجب التحقق منه
دقة تحديد المواقع مقابل إعادة تحديد المواقعتحديد المواقع (على سبيل المثال ±0.03 مم) هو مدى قرب المحور من النقطة المطلوبة؛ وإعادة تحديد المواقع (غالباً ±0.02 مم) هو مدى عودته إلى نفس النقطة. اسأل عن طريقة الاختبار التي أُخذ منها الرقم، مثل ISO 230-2.
السرعة القصوىتذكر قوائم العرض 100–150 متر/دقيقة. وتلك هي حركة السفر السريعة بين القطوع. سرعة القطع على فولاذ بقوة 6 مم وبقدرة 3 كيلوواط هي حوالي 2 متر/دقيقة.
التسارع1.0–1.5 G أمر شائع. وهو يحدد وقت الدورة على الألواح الرقيقة ذات الكونتور الصغير، أكثر مما تفعل قوة الليزر.
الوزنغالباً ما تعطي قوائم B2B الوزن الإجمالي للحزمة، وليس وزن الآلة. اسأل عن وزن الآلة وحمل الأرضية إذا كنت تخطط للأساسات.
أسماء العلامات التجارية"Raycus/IPG/Max" أو "Yaskawa/Delta/HCFA" في القائمة تعني أن البائع قد يركب أي منها. العلامات التجارية الموجودة في عقدك هي التي تحتسب.

جودة القطع: استخدم ISO 9013 في الرسم الهندسي

"الحافة الجيدة" تعني أشخاصاً مختلفين بأشخاص مختلفين. يصنف معيار ISO 9013 القطوع الحرارية حسب التعامد (النطاقات من 1 إلى 5) وخشونة السطح Rz5 (النطاقات من 1 إلى 4)، مع تفاوتات تزداد مع سماكة اللوح. إذا وضعت النطاقات المطلوبة على رسمك، فستقوم أنت والمورد بتقييم قطع العينات مقابل نفس المعيار.

النحاس والنحاس الأصفر والألومنيوم

تعمل ألياف الليزر بطول موجي يبلغ حوالي 1.07 ميكرومتر، وهو عشر طول موجة ثاني أكسيد الكربون، وتركز على بقعة أصغر بكثير. تلك الكثافة الأعلى للطاقة هي ما يتيح لها قطع النحاس والنحاس الأصفر الذي تعاني منه آلات ليزر ثاني أكسيد الكربون. قواعد عملية للمعادن العاكسة: قطع أقل بنسبة 10–15% من معدل التغذية الأقصى، السماح للتثقيب بالمرور بالكامل قبل الحركة، الحفاظ على التركيز بالقرب من السطح العلوي، استخدام الأكسجين على النحاس والنيتروجين على النحاس الأصفر. الحد الأدنى المحافظ للطاقات للنحاس هو 1 كيلوواط لـ 1 مم، 2 كيلوواط لـ 3 مم، و4 كيلوواط لـ 6 مم.

وينطبق الشيء نفسه على الفولاذ: في التجارب المقارنة على الفولاذ الطري بسماكة 15 مم والفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 10 مم، تطلبت ألياف الليزر طاقة أقل من ليزر ثاني أكسيد الكربون لنفس سرعة القطع، لأن الفولاذ يمتص طوله الموجي بشكل أفضل.

طاولة مفتوحة أم طاولة تبديل

على آلة ذات طاولة واحدة مفتوحة (LFP3015، LFP6020)، يظل الليزر ثابتاً بينما يقوم المشغل بإزالة الأجزاء وتحميل اللوح التالي. بالنسبة للنماذج الأولية والوظائف المختلطة، يعد ذلك مقبولاً، وتكون تكلفة الآلة أقل. عندما تعمل الآلة للإنتاج في ورش كاملة، يتراكم وقت الانتظار؛ لذا تتيح لك طاولة التبديل (LFP4020، تبديل في 15–20 ثانية) التحميل أثناء القطع.

ليزر الألياف أو البلازما أو ليزر المواسير

يوفر ليزر الألياف أفضل دقة وحافة على الألواح والألواح المتوسطة. بلازما CNC تبتلع تكلفة أقل لكل ملم من السماكة على الفولاذ الكربوني الثقيل وتقطع زوايا اللحام. إذا كانت الأنابيب تشكل حصة كبيرة من أجزائك، فإن ليزر الأنابيب المخصص يقوم بالنشر والثقب والشق في تمريرة واحدة؛ والآلة الثنائية في واحد تغطي أحجام الأنابيب الأصغر.

قبل أن تطلب

  • مقاسات الألواح وتدرج سماكاتها حسب المادة، محسوبة بساعات التشغيل شهرياً.
  • العلامة التجارية لمصدر الليزر وقوته، مع جدول القطع الخاص بذلك المصدر.
  • طاولة تبديل أحادية أو مزدوجة.
  • العلامات التجارية لرأس القطع، والمؤازر (السيرفو)، والقضبان الدليلية، ووحدة التحكم مدونة في العقد.
  • إمدادات الغاز، التوصيل الكهربائي، أساس الورشة، ونظام شفط الأدخنة.
  • عينات من القطع المرسومة بواسطة رسوماتك الخاصة، ويتم تقييمها وفقاً لمعايير ISO 9013 إذا كنت تستخدمها.

الأسئلة الشائعة حول ماكينة قطع الألياف الليزرية (Fiber Laser Cutting Machine)

ما هي ماكينة قطع الليزر المناسبة للورش الصغيرة والمتوسطة؟

عادةً ما تكون ماكينة بمقاس 3015 مثل LFP3015: فهي تستوعب الألواح القياسية بمقاس 1500 × 3000 مم ويمكن طلبها بقدرات تتراوح من 1 kW إلى 12 kW.

ما هي أقصى سماكة يمكن لليزر ألياف بقوة 3 kW قطعها؟

عادةً حوالي 22 مم من الصلب الكربوني باستخدام الأكسجين و 10 مم من الفولاذ المقاوم للصدأ (ستانلس ستيل) باستخدام النيتروجين كحد أقصى، وبسرعة منخفضة جداً. أما بالنسبة للإنتاج اليومي، فننصح باحتساب سماكة أقل بملليمترات قليلة ومراجعة جدول القطع الخاص بمصدر الليزر المقدم في عرض السعر.

هل ليزر الأقوى يعني دائماً سرعة أعلى؟

لا. ففي الألواح الرقيقة، تكون السرعة محدودة بمعدل التسارع ووحدة التحكم (الكونترولر). بينما تظهر فائدة القوة الإضافية بوضوح في السماكات المتوسطة وما فوقها.

لماذا يعتبر القطع بالنيتروجين مكلفاً نسبياً؟

يعمل النيتروجين بضغط يتراوح بين 12 إلى 20 بار على ماكينة بقوة 3 kW، وعليه إخراج المعدن المنصهر بمفرده، مما يجعل الاستهلاك عالياً. لذا فإن استخدام خزان مركزي أو مولد نيتروجين يقلل من تكلفة المتر المكعب.

هل يمكن لماكينة قطع الألياف الليزرية قطع النحاس الأصفر والأحمر؟

نعم. كحد أدنى تحفظي، يمكنك تقدير حاجة 1 kW لقطع 1 مم من النحاس الأحمر، و 4 kW لقطع 6 مم من النحاس الأصفر، مع استخدام الأكسجين للنحاس الأحمر والنيتروجين للنحاس الأصفر.

هل يمكنكم تقطيع عينات قبل تأكيد الطلب؟

نعم. أرسل لنا ملف DXF، ونوع المادة، والسماكة، وسنقوم بقص العينات على نفس التكوين الذي تفكر في شرائه.

أرسل مقاسات ألواحك وتدرج السماكات لديك. وسنقوم باقتراح مقاس طاولة العمل ومصدر الليزر المناسب، مع تقديم عرض سعر يوضح العلامة التجارية لكل مكون بدقة.

احصل على عرض سعر