المعادن
المعادن هي مواد غير عضوية ذات توصيل عال للكهرباء والحرارة. يمكن تدوير المعادن لتشكيل لوحات أو صفائح، أو يمكن صبها وتشكيلها لتشكل أشكالاً أخرى أكثر تعقيدًا. يمكن أن تكون المعادن عناصر نقية، مثل الحديد أو الكروم. يمكن أن تكون المعادن أيضًا سبائك، أو خليطًا من عنصرين أو أكثر. على سبيل المثال، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على كل من الحديد والكروم. النقش بالليزر هو تطبيق شائع للمعادن. يعتبر القطع والحفر بالليزر ممكنًا أيضًا مع طاقة ليزر كافية. قم بزيارة قائمة موردي المواد لدينا لموردي المعادن.
أنواع المعادن
معادن غير مزخرفة
- ألومنيوم
- نحاس أصفر
- نحاس
- Hastelloy®
- إنكونيل
- الحديد
- نيكل
- سبيكة بيوتر
- فضة
- الصلب المقاوم للصدأ
- صلب
- التيتانيوم
- زنك
معادن مطلية
- AlumaMark®
- ألمونيوم مطلي بأكسيد الألمونيوم
- مركب نقش المعادن السيرمارك والثيرمارك
- DuraBlack®
- معدن مطلي
- معادن مطلية بالمسحوق
أنواع معالجة المادة بالليزر
يلعب الليزر دورًا متزايدًا في معالجة المواد، من تطوير المنتجات الجديدة إلى حجم التصنيع العالي. وبالنسبة لجميع عمليات معالجات الليزر، تتفاعل طاقة شعاع الليزر مع المادة فتحولها بطريقة ما. يتم التحكم في كل عملية تحويل (أو معالجة بالليزر) من خلال تنظيم دقيق لطول الموجة والطاقة ودورة العمل ومعدل تكرار شعاع الليزر. وتشمل عمليات المعالجة بالليزر هذه ما يلي:جميع المواد لها خصائص فريدة من نوعها والتي تحدد كيف تتفاعل أشعة الليزر وبالتالي تعديل المواد. العمليات الأكثر شيوعًا للمعادن هي ما يلي:
القطع بالليزر للمعادن يتم امتصاص أشعة ليزر الألياف بسهولة من قبل معظم المعادن، مما يتسبب في تسخين وإذابة المواد الموجودة مباشرة في مسار شعاع الليزر. إذا كانت قوة الليزر عالية بما فيه الكفاية، سوف يقطع شعاع الليزر المادة بالكامل. تستخدم نفاثة هواء عالي الضغط لإزالة المعدن مع ذوبانه، مما ينتج عنه حوافًا ناعمة ومستقيمة مع الحد الأدنى من المنطقة المتضررة بالحرارة.النقش بالليزر للمعادن يمكن لقوة شعاع الليزر أن تكون محدودة حتى تزيل (حفر) المواد إلى عمق معين. عادة ما تكون هناك حاجة إلى النقش بالليزر. العمق الطبيعي لحفر الليزر المعدني هو 0.003 إلى 0.005 بوصة (75 إلى 125 ميكرون). ومع ذلك، فإن إزالة هذا المعدن في مسار واحد يمكن أن تسبب الذوبان أو التشوه. ولذلك فإن حفر المعدن يتم عادة بتمريرات متعددة. يمكن استخدام عملية الحفر بالليزر لإنشاء علامات تحديد دائمة لا يمكن إزالتها بالحرارة أو التآكل.
النقش بالليزر للمعادن يغير نقش الليزر هذا من مظهر سطح المعدن بدون إزالة المادة. هناك العديد من الأنواع المختلفة من نقش الليزر التي يمكن استخدامها للمعادن. يمكن أن يتم النقش المباشر بالليزر باستخدام ليزر الألياف أو ليزر ثاني أكسيد الكربون. في النقش المباشر، تقوم طاقة حزم الليزر بتسخين سطح المعدن مما يجعله يتأكسد. يؤدي هذا التأكسد إلى تغميق لون المعدن الذي تعرض لشعاع الليزر، مما يصنع علامة سوداء لا تمحى. يمكن استخدام ليزر الألياف لإنشاء علامة مشرقة أو صقلها على سطح المعدن. يمكن نقش المعدن أيضًا بشكل غير مباشر، سواء بإضافة طبقة مثل مركب نقش المعادن، أو عن طريق إزالة الطلاء مثل الدهان. يمكن استخدام النقش بالليزر لنقل المعلومات مثل الرقم التسلسلي أو الشعار.
عملية مجتمعة يمكن الجمع بين عمليات القطع والحفر بالليزر والنقش بالليزر الموصوف أعلاه بدون الحاجة إلى نقل أو إعادة تركيب الجزء المعدني.
اعتبارات نظام الليزر العام للمعادن
حجم المنصة - يجب أن يكون كبيرًا بما فيه الكفاية لإمساك أكبر القطع من المعادن التي سيتم معالجتها بالليزر أو ستكون مجهزة بالفئة 4 القدرة على معالجة القطع الأكبر حجمًا
الطول الموجي - يتم امتصاص الطول الموجي 10.6 مايكرومتر جيدًا من قبل معظم أنواع المعادن وموصى به لقطع وحفر والنقش المباشر للمعادن. ليزر ثاني أكسيد الكربون ذو الطول الموجي A 1.06 ميكرون هو الخيار الأفضل لعمليات النقش غير المباشرة باستخدام مركب النقش المعدني أو إزالة الطلاء
طاقة الليزر - يجب أن يتم اختيارها بناء على العمليات التي سيتم تنفيذها. يوصى على الأقل بـ 50 واط من طاقة ليزر الألياف لقطع أو حفر المعدن بالليزر. يمكن استخدام أربعين أو خمسين واط من طاقة ليزر الألياف لنقش الليزر المباشر للمعادن. يوصى باستخدام خمسة وعشرون إلى 150 واط من ليزر ثاني أكسيد الكربون للنقش المباشر للمعادن
العدسات - تعتبر العدسة A 2.0 هي أفضل عدسة عملية عامة لمعالجة المعادن بالليزر. العادم - يجب أن يحتوي على تدفق كاف لإزالة الغازات والجسيمات التي يتم توليدها خلال عملية الليزر من معدات القطع والحفر والنقش بالليزر للمعادن
مساعد الهواء - يوفر نفاثة من الهواء بالقرب من النقطة المحورية لليزر للمساعدة في إزالة المعادن المنصهرة خلال القطع والحفر بالليزر. يساعد أيضًا على إزالة الغازات والجسيمات التي تتولد خلال عملية القطع والحفر والنقش بالليزر للمعادن.
اعتبارات الصحة والسلامة البيئية الخاصة بمعالجة المعادن بالليزر.
عادة ما ينتج عن تفاعل الليزر مع المواد مخلفات غازية أو جسيمات.
سوف تشمل النفايات السائلة الجسيمات المعدنية لقطع وحفر المعادن بالليزر. سوف تشتمل على مكونات طلاء لنقش الليزر غير المباشر. وينبغي توجيه هذه النفايات السائلة إلى بيئة خارجية. وبدلاً من ذلك، يمكن معالجتها بنظام التصفية أولاً ثم توجيهها إلى بيئة خارجية.
جميع عمليات الليزر تولد الحرارة. ولذلك، ينبغي دائمًا الإشراف على معالجة المواد المعدنية بالليزر.
