أخشاب

معالجة الأخشاب باستخدام تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP^®)

الخشب هو اسم عام معطى للمواد الهيكلية الليفية المستمدة من جذوع الأشجار والجذور والفروع. وينقسم الخشب بشكل عام إلى الخشب اللين (غيموسبيرم) والأخشاب الصلبة (أنجيوسبيرم) ولاعتبارات معالجة الليزر، يمكن أيضا تصنيف الخشب بكثافته. تتأثر الكثافة أساسا بنوع الأشجار. على سبيل المثال، الخشب الحديدي كثيف جدًا وخشب البلسا خفيف جدًا. ومع ذلك، فإن عوامل أخرى مثل الظروف المناخية والتربة تلعب أيضًا دورًا في تكثيف ألياف الخشب.

قد يكون الخشب المنتج الطبيعي الأكثر تنوعًا الذي تستخدمه المجتمعات على مر العصور لجماله وخصائصه الفيزيائية. فهو صلب ولكن يمكن أن يتشكل مع درجة الحرارة، والرطوبة، والأساليب الميكانيكية. وهو مقاوم للتأثيرات ويظهر قوة جيدة لنسبة الوزن. ومع ذلك، فإن العديد من هذه الخصائص متباين الخواص والحد الأقصى للفائدة والجمال يتحقق عندما يتم توجيه الحبوب الخشبية بشكل عمودي على السطح.

الأرز، الفلين، التنوب، الصنوبر، الخشب الأحمر، الرماد، البتولا، الكرز، الماهوجني، القيقب، البلوط، الحور، خشب الساج، خشب الجوز

مختلفة

الخشب وتقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP^®)

على المستوى الكيميائي، يتكون الخشب من السليلوز واللجنين، وهما من أكثر المواد العضوية وفرة على وجه الأرض. هذا التركيب الكيميائي يخضع لاحتراق جزئي عند التفاعل مع طاقة الليزر. العامل الأساسي الذي يؤثر على نتائج استخدام تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP) مع الخشب هو كثافة وتوحيد الكثافة. يتم شرح ذلك بشكل أكبر في أقسام المعالجة الفردية أدناه.

الآثار الأكثر فائدة لطاقة الليزر مع الخشب هي الاستئصال المادي وتعديل المواد. ستناقش كل عملية من هذه العمليات في سياق الأقسام التالية.

المواصفات الفنية لمعالجة المواد بالليزر

معرض الصور

استئصال المواد

استئصال المادة هي عملية فيزيائية لإزالة المادة. تتم إزالة المواد تماما من أعلى إلى أسفل السطح أو جزئيا من الجزء العلوي من المواد وصولاً إلى عمق محدد.

جميع أنواع الخشب هي ممتص رائع لثاني أكسيد الكربون الناتج من طاقة الليزر (الطول الموجي = 10.6 ميكرون). عندما يمتص الخشب طاقة الليزر، فإنه يحول بسرعة الطاقة الضوئية إلى الاهتزازات الجزيئية (الحرارة). حرارة كافية تؤدي إلى التحلل السريع والاحتراق. المواد مباشرة في مسار الليزر تتحول بعيدًا إلى بخار وجسيمات دقيقة. تمتص المادة الموجودة خارج مسار أو بؤرة الليزر بعض الحرارة، ولكن ليست بالقدر الكافي التي يصل بها إلى الاشتعال أو الاستئصال. وغالبًا ما يشار إلى هذه المنطقة من التأثير الحراري باسم المنطقة المتضررة من الحرارة أو HAZ. وستختلف نوعية السطح من داكنة ولزجة إلى سوداء ومعتمة. بعض من منتجات الاحتراق هذه قابلة للذوبان في الماء، وهذا يعني أن البقايا المظلمة يمكن إزالتها جزئياً بالماء ومغسلة أو فرشاة من البلاستيك.

النقش بالليزر

الحفر بالليزر هو العملية التي تتم من خلالها إزالة المادة من السطح العلوي وصولاً إلى عمق محدد. وهذا ممكن بسبب السيطرة الكاملة على تعديل الليزر. من خلال التغيير المستمر في قوة الليزر، يمكن استخدام الحفر بالليزر للقوام والصور والمعلومات مثل النص والأرقام. يوضح المثال كيف يمكن التحكم في طاقة الليزر لإزالة المادة إلى عمق متحكم فيه. سينتج حفر الأخشاب مخلفات مماثلة لقطع الخشب. ستتصلب هذه المخلفات إذا تركت لتجف. غالبًا يفضل تنظيف السطح العلوي وترك المخلفات لتجف في الحفر وهذا يعزز التباين. ومع ذلك، يمكنك أيضا تنظيف الحفر بالماء لتحسين مظهر حبوب الخشب الطبيعي.

يتم حفر الحروف والأرقام، ونمط ألماس ثلاثي الأبعاد بالليزر في خشب الكرز. يتم تنظيف نمط الماس، أو الفحص، لإظهار المزيد من حبوب الخشب الطبيعي.

تعديل المواد

عند استخدام تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP) لتحويل المواد، يتم تقديم ما يكفي من الطاقة لتبخير كمية كبيرة من المواد. وهذا يترك بقايا داكنة وينجم عن احتراق جزئي لألياف الخشب كما نوقش سابقا. عن طريق الحد من قوة الليزر، يمكن أن يصبح لون الخشب داكنًا بدون إزالة كبيرة للمواد. هذا نوع من تعديل المواد ومفيد لمنتجات نقش الخشب بالليزر.

النقش بالليزر

عندما تستخدم طاقة الليزر في إنتاج معلومات تعريفية على المادة ليقرأها شخص أو آلة، مثل الباركود أو كود تاريخ الطرد أو الرقم المسلسل أو رقم القطعة، فهذا يسمى نقش بالليزر. تظهر الصور المثالية خط لحجم يتناقص مصنوع بواسطة نقش الليزر على خشب الكرز.

خط من الليزر منخفض الحجم منقوش على السطح بنسبة 1/10 "(2,5 مم) من خشب الكرز

عملية مشتركة

يمكن تطبيق عمليات متعددة على الخشب دون الحاجة إلى نقل أو إعادة تركيب المواد. يوضح المثال كيف يمكن الجمع بين العمليات لقطع الأشكال المربعة والمستديرة، حفر الأحرف والقوام، ونقش التفاصيل الدقيقة مع خشب الكرز في خطوة تصنيع واحدة باستخدام تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP).

تظهر عملية الليزر مجتمعة حفر القوام والأحرف، ونقش السطح، والقطع باستخدام خشب الكرز بنسبة 3/8 بوصة (9,55 مم)