ليزر ميكروجيت®: ثورة في تكنولوجيا القطع الدقيق

ليزر ميكروجيت (إل إم جي) هي تقنية هجينة رائدة تجمع بين دقة شعاع الليزر وتأثيرات التبريد والتنظيف التي توفرها نفاثات الماء.

يوجه شعاع الليزر داخل نفاثة مائية رفيعة للغاية مما يتيح طول عمل طويل.

يعالج هذا النهج المبتكر العديد من التحديات في عمليات القطع بالليزر التقليدية, وخاصة المناطق المتضررة من الحرارة (المخاطر) وتراكم الحطام.

وقد وجدت هذه التكنولوجيا تطبيقات واسعة في الصناعات التي تتطلب دقة عالية, قطع نظيف, ويقدم هذا الحل المتقدم للصناعات التي تتطلب الدقة القصوى.

يتميز LMJ بسهولة الإعداد, دقة عالية, درجة صغيرة, وجودة حافة جيدة. بالمقارنة مع المعالجة بالليزر الجاف التقليدي, يمكنه معالجة المواد الأكثر سمكًا مع نسبة تعرض أقل بكثير إلى المخاطر.

سلك التنظيم الإداري (تجهيز التفريغ الكهربائي) على الجانب الآخر, يُظهر خصائص مشابهة لتلك الخاصة بـ LMJ ولكن لديه إعداد أبطأ وسرعة معالجة أقل.

لكن, يمكن أن يكون سلك EDM أكثر اقتصادا اعتمادًا على هندسة المنتج وكمية المنتج, كما سيتم مناقشته لاحقا.

2. كيف يعمل ليزر ميكروجيت?

تستخدم تقنية LMJ شعاع ليزر مغلف بغلاف رقيق, نفاثة مياه عالية الضغط. تعمل نفاثة الماء كدليل بصري لشعاع الليزر, الحفاظ على تركيزها والتأكد من بقاء عملية القطع مستقرة على مسافات أطول.

على عكس القطع بالليزر التقليدي, حيث يمكن أن يؤدي تراكم الحرارة إلى تشويه المواد, تعمل نفاثات الماء في LMJ على تبريد قطعة العمل أثناء القطع.

يقلل تأثير التبريد هذا بشكل كبير من خطر التلف الحراري ويسمح بإجراء القطع دون المنطقة النموذجية المتأثرة بالحرارة. تقوم طائرة المياه أيضًا بإزالة الحطام من مسار القطع, ضمان قطع أنظف وأكثر سلاسة.

تشتمل المكونات الرئيسية لنظام LMJ على مصدر ليزر, الرأس البصري, نظام إدارة المياه, ونظام التحكم في الحركة متعدد المحاور. تتيح هذه المكونات تصنيعًا عالي الدقة, مثل القطع, حفر, والحز, على مجموعة متنوعة من المواد.

3. مزايا LMJ

• لا توجد مناطق متأثرة بالحرارة (المخاطر): توفر المياه النفاثة التبريد المستمر, منع المواد من ارتفاع درجة الحرارة وتقليل فرص التشوه الحراري.
• دقة عالية: تقدم LMJ قطعًا دقيقًا للغاية, مثالية للتطبيقات عالية التسامح في صناعات مثل الطيران, الأجهزة الطبية, والإلكترونيات.
• تخفيضات نظافة: تقوم طائرة المياه بطرد الحطام بعيدًا أثناء العملية, ترك قطع نظيف وتقليل الحاجة إلى خطوات التشطيب الثانوية.
• الحد الأدنى من ارتداء الأدوات: لأن نفاث الماء يمنع الليزر من الاتصال المباشر بالمادة, يتم تقليل تآكل الأداة بشكل كبير, تعزيز طول العمر لمعدات القطع.
• براعة: LMJ فعال عبر مجموعة واسعة من المواد, بما في ذلك المعادن, السيراميك, والمركبات.

4. خصائص LMJ

• قطع الأجزاء الوظيفية الصغيرة والمعقدة من الصفائح المعدنية الرقيقة (من 0.02 ما يصل الى 2-3 مم) مع أحجام الميزات وصولاً إلى 50 ميكرومتر والدقة في غضون بضعة ميكرومتر.

• حفر ثقوب صغيرة بدقة في الصفائح المعدنية الرقيقة حتى نسبة عرض إلى ارتفاع معينة.

• خلق آليات مرنة, مثل الينابيع, في صفائح معدنية رقيقة.

• التقطيع الدقيق للمواد الأخرى المذكورة بسمك يصل إلى سم, خاصة بالنسبة للمواد العازلة التي لا يمكن معالجتها باستخدام EDM.

• التكامل مع تقنية EDM وPECM لقطع الخطوط الدقيقة, مناسبة بشكل مثالي للنماذج الأولية وإنتاج الدفعات الصغيرة والمتوسطة الحجم; ومع سلك EDM للتصنيع الدقيق لفتحات البداية الصغيرة.

5. المعادن التي يمكن تشكيلها باستخدام LMJ

تتميز تقنية Laser MicroJet بأنها متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها لتصنيع مجموعة متنوعة من المواد, مشتمل:

• فُولاَذ: مثالية لكل من الدرجات الصلبة والناعمة, بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك عالية القوة.
• الألومنيوم: إن تأثير التبريد لنفث الماء يجعل من الممكن تصنيع الألمنيوم بأقل قدر من التشوه الحراري.
• التيتانيوم: معروف بقوته ومقاومته للحرارة, يمكن قطع التيتانيوم بشكل نظيف باستخدام LMJ دون المساس بسلامته.
• نحاس: دقة LMJ تجعلها مناسبة لقطع المواد الموصلة مثل النحاس, كثيرا ما تستخدم في مجال الالكترونيات.
• سيراميك: السيراميك المتقدم, والتي غالبا ما تكون هشة, يمكن تشكيله بشكل نظيف باستخدام LMJ دون تشقق أو تقطيع.

6. تطبيقات الليزر ميكروجيت

يتم استخدام تقنية LMJ في العديد من الصناعات التي تتطلب قطعًا وتصنيعًا دقيقًا. وتشمل التطبيقات الرئيسية:

• الفضاء الجوي: حفر وقطع عالية الدقة لشفرات التوربينات والمكونات الأخرى حيث تكون سلامة المواد وجودة الحافة ذات أهمية قصوى.
• أشباه الموصلات والإلكترونيات: يتيح LMJ القطع الدقيق لأشباه الموصلات ولوحات الدوائر الكهربائية دون الإضرار بالمكونات الحساسة. قطع المكونات الدقيقة, أشباه الموصلات, والرقائق المستخدمة في صناعة الإلكترونيات.
• الأجهزة الطبية: تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في القطع الدقيق للأدوات الجراحية والغرسات, حيث الدقة والتوافق الحيوي أمر بالغ الأهمية.
• السيارات: للمركبات عالية الأداء, يتم استخدام LMJ في الماكينة خفيفة الوزن, مكونات قوية تتطلب الحد الأدنى من التشويه أثناء التصنيع.

7. ليزر ميكروجيت مقابل. سلك التنظيم الإداري: مقارنة

المنطقة المتأثرة بالحرارة (المخاطر)

• إل إم جي: إحدى المزايا البارزة لـ Laser MicroJet هي عدم وجود منطقة متأثرة بالحرارة بسبب تأثير التبريد لنفث الماء. وهذا يجعل LMJ مناسبًا للمواد التي قد يؤدي التشوه الحراري فيها إلى الإضرار بأداء المكون أو جودته.
• سلك التنظيم الإداري: يولد سلك EDM أيضًا الحد الأدنى من الحرارة, ولكن لأنه يستخدم عملية التفريغ الكهربائي, لا يزال هناك بعض خطر تراكم الحرارة حول منطقة القطع. لكن, وهذا الخطر ضئيل مقارنة بطرق القطع بالليزر الجاف التقليدية.

الدقة والتسامح

• إل إم جي: يوفر دقة عالية للغاية مع القدرة على تحمل تفاوتات مشددة, مما يجعله خيارًا مفضلاً للمكونات التي تتطلب دقة فائقة.
• سلك التنظيم الإداري: يشتهر Wire EDM بدقته, غالبًا ما توفر تفاوتات منخفضة تصل إلى ± 0.0001 بوصة. إنه يتفوق في التعقيد, أشكال معقدة, وخاصة بالنسبة للمواد الموصلة.

نطاق المواد

• إل إم جي: يمكن لـ LMJ قطع مجموعة واسعة من المواد, بما في ذلك المعادن, السيراميك, وحتى المواد الهشة مثل الزجاج أو رقائق السيليكون. تعدد استخداماتها يجعلها مناسبة لصناعات مثل الطيران والإلكترونيات.
• سلك التنظيم الإداري: في حين أن Wire EDM فعال للغاية على المواد الموصلة مثل الفولاذ, الألومنيوم, والتيتانيوم, فهو أقل فعالية على المواد غير الموصلة, الحد من تطبيقاته في المناطق التي تسود فيها المواد غير المعدنية أو المواد المركبة.

السرعة والكفاءة

• إل إم جي: يمكن أن تكون العملية أسرع من Wire EDM, خاصة بالنسبة للمواد السميكة, بسبب القطع بالليزر الموجه بالماء النفاث عبر المواد بسرعة أكبر وبكفاءة أكبر.
• سلك التنظيم الإداري: يمكن أن يكون سلك EDM بطيئًا, خاصة عند قطع المواد السميكة. لكن, فهو لا يزال لا مثيل له لقدرته على التعامل مع الأشكال والأشكال الهندسية شديدة التعقيد التي قد تواجهها تقنيات القطع الأخرى.

اعتبارات التكلفة

• إل إم جي: بينما تميل آلات LMJ إلى أن تكون أكثر تكلفة مقدمًا, أنها توفر وفورات في التكاليف مع مرور الوقت من حيث أوقات الدورات الأسرع, تقليل تآكل الأداة, والحد الأدنى من المعالجة اللاحقة بسبب الجودة العالية.
• سلك التنظيم الإداري: عادةً ما تكون آلات EDM أقل تكلفة مقدمًا, لكن تكاليف التشغيل قد تزيد بمرور الوقت بسبب بطء سرعات القطع وتآكل الأدوات.

الانتهاء من السطح

• إل إم جي: تشتهر LMJ بتقديم جودة عالية, سطح يشبه المرآة بسبب عملية التنظيف التي تقوم بها نفاثات الماء أثناء القطع.
• سلك التنظيم الإداري: يمكن لـ Wire EDM أيضًا تقديم تشطيبات سطحية ممتازة, ولكنها قد تتطلب خطوات تشطيب إضافية, حسب المادة والجودة المطلوبة.

التطبيقات

• إل إم جي: مثالية للصناعات التي تحتاج إلى دقة عالية, تخفيضات نظيفة, والحد الأدنى من المعالجة اللاحقة, مثل الفضاء الجوي, الأجهزة الطبية, وأشباه الموصلات.
• سلك التنظيم الإداري: تستخدم عادة للأشكال المعقدة في المواد الموصلة, مثل صنع القالب, يموت, ومكونات ميكانيكية عالية الدقة.

7. خاتمة

يوفر Laser MicroJet دقة لا مثيل لها, كفاءة, والتنوع في تصنيع المواد. سواء كنت تعمل مع المعادن, السيراميك, أو المركبات, يوفر LMJ نظافة, أسرع, وقطع أكثر دقة من الطرق التقليدية.

بالمقارنة مع سلك EDM, تتميز LMJ من حيث تنوع المواد, سرعة, وتقليل تأثيرات الحرارة, مما يجعله خيارًا ممتازًا للصناعات التي تتطلب تفاوتات صارمة وتشطيبات عالية الجودة.

8. هذه خدمات CNC Laser MicroJet

أكل هذا, نحن نقدم خدمات Laser MicroJet المتطورة التي تقدم نتائج فائقة لمشاريعك الأكثر تطلبًا. يضمن فريق الخبراء لدينا الدقة, جودة, وأوقات تسليم سريعة عبر مجموعة واسعة من الصناعات.

سواء كنت بحاجة إلى مكونات عالية الدقة أو آلات معقدة, تمتلك DEZE الأدوات والخبرة اللازمة لتلبية متطلباتك.

الأسئلة الشائعة

س: يمكن LMJ قطع المواد غير المعدنية?

أ: نعم, إن LMJ قادر على قطع المواد غير المعدنية مثل السيراميك والمواد المركبة بدقة عالية وبأقل قدر من الضرر.

س: ما هي الصناعات التي تستفيد أكثر من LMJ؟?

أ: يستخدم LMJ على نطاق واسع في مجال الطيران, الأجهزة الطبية, إلكترونيات, وصناعات السيارات حيث تعد الدقة والقطع النظيف أمرًا بالغ الأهمية.

س: ما هي ميزة استخدام LMJ على القطع بالليزر التقليدي؟?

أ: يزيل LMJ المناطق المتضررة من الحرارة ويوفر نظافة, قطع أكثر دقة مع الحد الأدنى من المعالجة اللاحقة.

س: كيف يمكن مقارنة LMJ بـ Wire EDM?

أ: LMJ أسرع, يوفر المزيد من التنوع عبر المواد, ويمنع الضرر الحراري, بينما يتفوق Wire EDM في الدقة والهندسة المعقدة للمواد الموصلة.