تعمل تقنية القطع بالليزر عن طريق توجيه ليزر عالي الطاقة لتبخير المواد وإنشاء حافة مقطوعة. هناك عدة أنواع مختلفة من قواطع الليزر ، ولكن في الأساس آلة القطع بالليزر هي أي نوع من الآلات التي تستخدم الليزر لقطع أو نقش المواد المطلوبة.
تحظى قواطع الليزر بشعبية متزايدة بسبب سرعتها ودقتها مقارنة بطرق القطع الميكانيكية. ولكن مع جميع الطرز المختلفة المتوفرة في السوق اليوم ، قد يكون من الصعب معرفة قاطعة الليزر التي يجب شراؤها وأي آلة مناسبة لك. لمساعدتك في اختيار أفضل طراز ، ستقدم هذه المقالة دليلاً شاملاً لتحديد مصادر آلة القطع بالليزر الصحيحة.
جدول المحتويات
النمو المتوقع لسوق القطع بالليزر
ما يجب مراعاته عند اختيار قاطع الليزر
مزيد من اعتبارات الشراء
الأسواق المستهدفة لماكينات القطع بالليزر
الأفكار النهائية حول أي قاطع ليزر للشراء
النمو المتوقع لسوق القطع بالليزر
في عام 2015 ، تم تقدير السوق العالمي لآلات القطع بالليزر 3.02 مليار دولار أمريكي في 2015 ونما بمعدل نمو سنوي مركب صحي (معدل نمو سنوي مركب) بنسبة 9.3٪ إلى قيمة عالمية 5.7 مليار دولار بحلول 2022. دفعت ليزر ثاني أكسيد الكربون هذا النمو بسبب زيادة الطلب على معدات التصنيع المحسنة في السيارات و الالكترونيات الاستهلاكية.
على الرغم من تأثير جائحة COVID-19 ، لا يزال السوق العالمي لآلات القطع بالليزر قويًا ، ومن المتوقع أن يصل 7.3 مليار دولار أمريكي من 2027، تنمو في نمو سنوي مركب بلغ٪ 8 بين 2020-2027.
ومع ذلك ، من المتوقع أن يتجاوز قطاع ألياف الليزر هذا النمو عند أ نمو سنوي مركب بلغ٪ 9.2، لتصل إلى قيمة 2 مليار دولار أمريكي من 2027، بينما تم تعديل النمو في قطاع ليزر ثاني أكسيد الكربون وصولاً إلى 8.3٪ CAGR لنفس الفترة. لذلك على الرغم من أن سوق ليزر ثاني أكسيد الكربون يستمر في النمو بشكل جيد ، إلا أن ليزر الألياف قد بدأ في السيطرة على السوق خلال الفترة القادمة.
ما يجب مراعاته عند اختيار قاطع الليزر
نظرة عامة على تقنية القطع بالليزر
تستخدم قواطع الليزر ليزرًا ضوئيًا عالي الطاقة موجهًا إلى سطح القطع. تعمل حرارة الليزر المركزة بشكل ضيق على صهر سطح القطع أو تبخيره أو إزالته ويتم التخلص من البقايا لتترك القطع أو النقش.
المواد العضوية مثل البطاقة والجلد والخشب تحترق وتمتص الضوء بسهولة ، ويمكن قطعها بسهولة باستخدام الليزر منخفض الطاقة. ومع ذلك ، فإن المعدن عاكس وموصل للحرارة ، لذلك يلزم استخدام قاطع ليزر للمعادن لأنه يحتوي على ليزر أكثر قوة.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من آلات القطع بالليزر ، وكل نوع أكثر ملاءمة لمواد وتطبيقات معينة. هذه هي ليزر ثاني أكسيد الكربون (غاز) وليزر بلوري (Nd: YAG) وليزر ليفي. سيشرح هذا القسم التقنيات المختلفة ومزاياها وعيوبها بمزيد من التفصيل.
قواطع ليزر CO₂ (الغاز)
هذه هي أكثر أنواع الليزر شيوعًا ، كونها أول آلات القطع بالليزر في السوق منذ أكثر من 20 عامًا. إنها مناسبة لقطع ونقش الزجاج والبلاستيك والرغاوي ، الجلود والخشبوالورق / البطاقة والاكريليك.
تستخدم آلات القطع بليزر ثاني أكسيد الكربون غاز ثاني أكسيد الكربون ، جنبًا إلى جنب مع الغازات الأخرى مثل الهيليوم والنيتروجين. ينتج خليط الغاز المحفز كهربائيًا شعاع الليزر. ينعكس الليزر عن المرايا داخل قاطع الليزر قبل أن يتم تركيزه وتوجيهه بواسطة العدسة إلى سطح العمل.
عادة ما توجد قواطع ليزر ثاني أكسيد الكربون ذات مستوى الدخول في 30 واط إلى 150 واط نطاق الطاقة ، وهو ما يكفي لمعظم قطع ونقش الجلود والخشب. يمكن أن تكون الإصدارات عالية الطاقة لقطع المعادن في نطاق 1000-3000 واط.
مزايا آلة القطع بالليزر CO₂
- جيد لقطع المواد العضوية مثل الخشب والجلد والبطاقات والمطاط
- الليزر منخفض الطاقة حوالي 30-150 واط مناسب لمعظم المواد العضوية
- يترك ليزر ثاني أكسيد الكربون حدًا حادًا على المعادن أو المواد المتخصصة
- تكلفة استثمارية منخفضة مقدمًا
عيوب آلة القطع بالليزر CO₂
- غير مناسب للمعادن العاكسة للغاية لأنها لا تستطيع التعامل مع انعكاس الليزر مرة أخرى في باعث الليزر
- يستغرق قصه ضعف الوقت الذي تستغرقه قواطع الألياف
- حساسة وهشة بسبب المرايا الداخلية والأنابيب الزجاجية
- بحاجة إلى وظيفة إعادة التنظيم الدورية في أفضل حالاتها
- تتطلب صيانة وخدمة منتظمة
قواطع ليزر كريستال (Nd: YAG)
آلات القطع بالليزر البلورية لها تطبيقات محددة تتطلب طاقة عالية وتركيز عالي الكثافة. التطبيقات عادة ما تكون للقطع الصناعي الثقيل للبلاستيك والمعادن والسيراميك. تميل الآن إلى أن تكون أكثر شيوعًا مثل الآلات المفضلة لصناعة التجميل إزالة الشعر والشوائب.
تستخدم آلات القطع بالليزر البلورية النيوديميوم (Nd) والنيوديميوم الإيتريوم والألمنيوم والعقيق (Nd: YAG) لتوليد شعاع الليزر. عادةً ما يتم استخدام الليزر بدون تاريخ حيث يتطلب الأمر طاقة عالية وتكرارًا منخفضًا. Nd: ليزر YAG تستخدم عند الحاجة إلى طاقة عالية جدًا.
Nd: يتم استخدام ليزر YAG في التصنيع والسيارات قطع ولحام الصلب ، أشباه الموصلات وسبائك مختلفة. في هذه الحالات ، تكون نطاقات الطاقة عادةً في نطاق 1000-5000 واط.
مزايا ليزر Nd: YAG
- تتميز هذه الليزرات بكثافة عالية ، لذا فهي أكثر ملاءمة لقطع المواد الأقوى والأكثر سمكًا
- مناسبة لقطع المعادن للصناعات الثقيلة
- التكلفة الأولية الرخيصة لآلة الليزر
عيوب Nd: YAG laser
- تكلفة تشغيل عالية بسبب استهلاك الطاقة
- تؤدي الطاقة الأعلى إلى تدهور الأجزاء واستبدالها بشكل أسرع ، وصيانة مكلفة
قواطع ألياف الليزر
تم طرح آلات القطع بالليزر الليفي لأول مرة في الأسواق حوالي عام 2008 وأظهرت فوائد أكثر من ليزر ثاني أكسيد الكربون. تشمل التطبيقات المعادنوالمواد العضوية والبلاستيك.
آلات القطع بليزر الألياف هي ليزر الحالة الصلبة التي تستخدم ليزر البذور ، ويتم تضخيمها وتضخيمها باستخدام الألياف الضوئية. إنها أكثر كفاءة من ليزر ثاني أكسيد الكربون والليزر البلوري ، كما أن عدم وجود أجزاء متحركة يقلل من الحاجة إلى الصيانة.
نطاق الطاقة يبدأ من حوالي 20-30 واط لتطبيقات سطح المكتب مثل نقش المجوهرات أو الأقمشة والقطع ، وترتفع إلى 4000 واط وما بعده لآلات القطع المعدنية الدائمة، وحتى أعلى بالنسبة للآلات الصناعية الكبيرة.
مزايا ألياف الليزر
- â € <â € <ألياف الليزر 4-5 مرة أسرع من Nd: ليزر YAG ، و 2 مرات أسرع من ليزر ثاني أكسيد الكربون بنفس القوة
- حول 30٪ أكثر كفاءة استخدام طاقة الليزر 20-30٪ استهلاك بالمقارنة مع ليزر ثاني أكسيد الكربون
- بالنسبة للمواد العاكسة ، تعمل ليزرات الألياف بشكل أفضل من ليزر ثاني أكسيد الكربون
- الأجزاء الثابتة (الحالة الصلبة) تتطلب صيانة أقل من ليزر ثاني أكسيد الكربون.
عيوب الليزر الليفي
- تميل الليزرات الليفية إلى أن تأتي بسعر أعلى من ليزر ثاني أكسيد الكربون
مزيد من اعتبارات الشراء
نوع الجهاز: بالنسبة لمعظم المستخدمين ، يكون الاختيار بين CO₂ وليزر الألياف. تتمتع الليزرات الليفية بتكلفة أولية أعلى ، لكن الصيانة المستمرة منخفضة.
المواد: ليزر ثاني أكسيد الكربون هو الخيار المعتاد للمواد العضوية وللمعادن التي تتطلب حافة قطع أنظف. تعتبر ليزر الألياف أكثر كفاءة في المعادن السميكة والعاكسة. لقطع المعادن السميكة للغاية ، قد يكون ليزر Nd: YAG هو الخيار الأفضل.
قوة: عادةً ما تعني الطاقة الأعلى قطعًا أسرع وأكثر موثوقية. تتوفر جميع أنواع الليزر بقدرات أعلى ، لكن ليزرات الألياف أكثر كفاءة.
حجم السرير: يحدد حجم فراش القطع حجم المادة. يمكن أن يصل حجم قواطع سطح المكتب إلى 300 مم × 300 مم ، بينما يمكن أن يصل حجم الآلات الصناعية الكبيرة إلى 6000 مم × 3000 مم.
الدعم: ليزر CO₂ و Nd: YAG له تآكل أكثر من ليزر الألياف ، ومن المحتمل أن يحتاج إلى مزيد من الصيانة المستمرة والتعديل البصري.
الأسواق المستهدفة لماكينات القطع بالليزر
الصين واليابان وكوريا الجنوبية تهيمن على سوق ليزر ثاني أكسيد الكربون النمو بسبب الطلب على آلات القطع بالليزر عالية الدقة عبر الإلكترونيات وأشباه الموصلات والصناعات التحويلية. سوق ليزر ثاني أكسيد الكربون في أوروبا من المتوقع أن ينمو بوتيرة ثابتة بسبب نضج السوق. ومن المتوقع أن تظهر أمريكا الشمالية نموا مماثلا.
من المتوقع أيضًا أن تظهر الصين نموًا مرتفعًا في سوق ألياف الليزر، بسبب الطلب على حلول القطع عالية الطاقة في المنتجات المعدنية المصنعة. من المتوقع أن تظهر أوروبا ، وخاصة ألمانيا ، نموًا مرتفعًا في سوق ألياف الليزر من صناعة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة. في الولايات المتحدة ، تظل صناعات السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية قوية وستعمل على تغذية سوق صحي لليزر الليفي.
الأفكار النهائية حول أي قاطع ليزر للشراء
هناك طلب متزايد على معدات القطع والنقش الدقيقة بالليزر عبر مجموعة من الصناعات. تتوفر آلات القطع بالليزر المكتبية منخفضة التكلفة على مستوى الدخول على نطاق واسع وهي الآلات المفضلة لقطع ونقش الخشب والجلود والبلاستيك. تتوفر أيضًا أشعة الليزر عالية الطاقة كبيرة الحجم بسهولة لقطع الصفائح المعدنية وأجزاء الماكينة.
كل تقنية لها مزاياها وتطبيقاتها ، وهناك مجموعة واسعة من الآلات المتاحة. نأمل أن يكون هذا الدليل قد ساعدك في تحديد قاطع الليزر الذي يجب شراؤه. الدفع Alibaba.com لمعرفة المزيد واستكشاف أكثر الأجهزة شيوعًا المتوفرة في السوق اليوم.
