ماشین‌کاری به کمک لیزر و چشم‌انداز آینده آن
ساعت ٥:۳٦ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢۱ بهمن ،۱۳۸٦  

ماشین‌کاری به کمک لیزر و چشم‌انداز آینده آن 

 Laser Machining and its Growing

نرخ رشد ثبت شده از نرخ متوسط استفاده از ماشین‌های ابزار نشان می‌دهد که بخش لیزر آینده درخشانی خواهد داشت. این نوع ماشین‌ها در آینده انعطاف بیشتری خواهند یافت و عملکرد و قابلیت اعتماد آنها با نیازهای آینده سازگار خواهد بود. در آینده فروش ماشین‌های لیزر، وسیع‌تر از ماشین‌های ابزار خواهد بود. یک ماشین لیزر شامل یک سیستم کنترل عددی با استفاده از فرایند معمولی ماشین‌کاری و یک لیزر انعطاف‌پذیر و قابل نفوذ خواهد بود. اگرچه ماشین‌های لیزر، متعلق به دسته وسیعتری از ماشین‌های ابزار می‌باشد، که تیم‌های آن، انعطاف‌پذیرتر و جدیدتر خواهد بود. اما تمایلات فروش آنها زیاد فرق نمی‌کند. اگر ما تمایلات فروش ماشین ابزار را در جهان در ربع اخیر قرن در نظر بگیریم، می‌بینیم که حجم خرید معمولاً ثابت است. بجز رشد کوچکی که در دهه 90 داشتیم، که دلیل آن بحران معروف در ابتدای سال دهه اخیر بود. در مقایسه، ماشین‌های لیزر، رشد ثابتی از 10% به 15% تجربه کردند. اگر چه فروش ماشین‌های لیزر کمی تحت تاثیر بحران اخیر که مربوط به ماشین ابزار بود قرار گرفت، اما تنها نرخ رشد فروش آنها کمی تغییر کرد که تحت تاثیر فروش جهانی قرار گرفت. در سال 2000 حجم فروش 5 برابر مقدار سال 1985 بود که مقدار افزایش قابل توجهی را نشان می‌دهد. در این صورت انعطاف‌پذیری این تکنولوژی افزایش می‌یابد. اگرچه یک ماشین لیزر را می‌توان با ماشین ابزار مقایسه نمود. اما از آن به عنوان یک ربات تخصصی استفاده می‌شود. در حقیقت این روش، یک سیستم و مکانیزم با محورهای کنترل عددی است که یک ابزار برشی بدون سایش و غیرمادی را مدیریت می‌کند و علاوه بر این می‌تواند به آسانی برنامه‌ریزی شده و برای هر نوع ماشین‌کاری آماده شود. در جهانی که انعطاف‌پذیری تولید و زمان رسیدن به فروش، از جمله فاکتورهای ضروری برای موفقیت یک شرکت می‌باشند. ماشین‌های قابل انعطاف مانند لیزر از جمله وسایل غیرقابل انعطاف، مانند لیزر از جمله وسایل غیرقابل جایگزینی می‌باشد. به این ترتیب ماشین‌های لیزر، نه تنها تکنولوژی‌های سنتی را حمایت می‌کنند، بلکه به دلیل افزایش عملکرد آنها، جایگزین آنها می‌شوند. در سال 2000، ماشین‌های لیزر با توان بالا (بیشتر از W1500) در صنایع فولاد و آهن استفاده می‌گردید که اینها تعدادی بالغ بر 3500 دستگاه بودند که 10% آنها در کاربردهای جوشکاری، 90% بقیه در کاربردهای برشکاری به کار می‌رفت. در بخش فروش، دو نوع مختلف از ماشین‌های لیزر وجود دارد. برشکاری دوبعدی و سه‌بعدی، برش دوبعدی شامل کاربردهای برشکاری بر روی یک صفحه می‌باشد که معمولاً توسط ماشین‌هایی که با سه محور کنترل عددی تجهیز شده‌اند، این کار صورت می‌گیرد. این ماشین‌ها اگر با یک محور چرخنده (Rotary) اضافی ترکیب شوند، می‌تواند مقاطع استوانه که معمولاً زیر مجموعه مقاطع تخت هستند را ماشین‌کاری نمایند. در حقیقت محور چرخنده از دو محور کارتزین تشکیل شده است که آن را به محور سوم اختصاص می‌دهیم. برشکاری سه‌بعدی، در حقیقت برای کاربردهایی در فضای سه‌بعدی مانند اجزاء بدنه می‌‌گردد، که نیازمند استفاده از 5 محور ماشین می‌باشند. هر محور اجازه چرخش اشعه کنترل‌شده لیزر را با توجه به شکل قطعه‌ای که ماشین‌کاری شده است را می‌دهد. این نوع ماشین‌های لیزر، 10% مجموع فروش را به خود اختصاص می‌دهد. در حقیقت بیشترین حجم فروش را ماشین‌های برش دوبعدی تشکیل می‌دهند.
دسته‌بندی جالب دیگر، مربوط به ساختار این ماشین‌ها می‌باشد که ممکن است به نوع مدل‌های اپتیکی آن که دارای تکنولوژی پیشرفته است و ماشین‌های هیبرید که فقط با مدل‌های اپتیک در حال حرکت با یک محور تجهیز می‌شود ارتباط دارد که حرکت آن از میز کار ناشی می‌شود. این تکنولوژی قدیمی‌تر است و عملکرد آن کمتر است زیرا در حوزه ماشین ابزار، در صورتی که قطعه ماشین‌کاری شده ثابت باشد کیفیت ماشین‌کاری بهتر است و عملیات گذاشتن و برداشتن قطعه‌کار راحت‌تر می‌باشد. در محدوده ماشین‌های دوبعدی، تکنولوژی اپتیکی، دوسوم فروش را می‌پوشاند که یک‌سوم بقیه شامل ماشین‌های هیبریدی و ترکیبی می‌باشد که با کله‌گی لیزر و دستگاههای پانچ با همدیگر ترکیب شده‌اند. نوع دیگر دارای تنوع کمتری است و فروش آن کمتر از 10% می‌باشد. در تحلیلی که توسط موسسه تحقیقات آلمان صورت گرفته است و مقادیر فروشی که توسط سازندگان ماشین‌های لیزر در سرتاسر دنیا انجام گرفته است، فروش اینگونه ماشین‌ها در حال پیشرفت می‌باشد و آنها نرخ رشد را کمتر از مقدار ثبت‌شده در 20 سال اخیر نمی‌دانند. براساس این اطلاعات فروش ماشین‌هایی که با مبدل
CO2 تجهیز شده‌اند و به طور ثابت در 5 سال آینده دارای رشد خوبی خواهد بود و ماشین‌هایی که با لیزر Nd:YAG تجهیز شده‌اند انتظار می‌رود که فروش آنها افزایش یابد. همچنین کاربردهای سه‌بعدی، نرخ رشد بیشتری از دوبعدی دارند که به دلیل افزایش عملکرد آنها و سرعت برش و قدرت و توان بیشتر در مقایسه با سیستم‌های سنتی است که دارای انعطاف کمتر و قیمت بیشتری می‌باشند. در آینده ماشین‌های پیچیده‌تر، گسترش بیشتری می‌یابند و قابلیت اعتماد، انعطاف‌پذیری آنها بیشتر خواهد بود. در آینده این روش انعطاف‌پذیرتر، سریعتر و کم‌هزینه‌ترین روش تولید خواهد بود. 

 منبع


کلمات کلیدی: