برش لیزری لوله در میان صنعت‌گران ایران غالباً به عنوان تجهیز جانبی برش لیزری ورق شناخته شده است. این در حالی است که برای بهره‌گیری دقیق و فناورانه از قابلیت پرتو لیزر در برش سطوح مستدیری و اشکال خاص T، U، H و مانند آن (به اصطلاح عرف بازار تیرآهن و ناودونی) دستگاه‌های مستقل برش لیزری با قابلیت‌های خاص مورد نیاز است. در این یادداشت مروری می‌کنیم بر نیازهایی در صنعت که سازندگان و طراحان را وامی‌دارد تا در راستای رفع آن نیازها دستگاه‌های ساخت خود را توان‌مند کنند.
قطر بیش‌تر کارگیر مورد نیاز
اولین مشکلی که در یک ماشین برش هیبرید برش ورق و پروفیل (شکل ۱) به آن برمی‌خورید قطر کارگیر لوله و پروفیل است. قطر کارگیر در ماشین‌های هیبرید به ارتفاع کلگی سوار بر پل متحرک دستگاه محدود می‌شود. طراحی استاندارد در ساخت بدنه‌ی برش ورق دستگاه ما را به ارتفاعی خاص محدود می‌کند و این محدودیت بر قطر کارگیر برش لوله/پروفیل تأثیرگذار است. در اکثر ماشین‌های برش لیزر هیبرید حداکثر قطر کارگیر لوله به ۲۴۰ میلی‌متر محدود می‌شود. این در صورتی است که ماشین‌های مستقل برش لوله/پروفیل قطر کارگیر معمولاً ۳۵۰ میلی‌متر یا در موارد خاص‌تر قطر ۵۴۰ میلی‌تر است.
شکل ۱
امکان برش تحت زاویه (Bevel Cutting)
به منظور سهولت طراحی قید و بندها گاه لازم است تا لبه‌ی برش سطح مقطعی مورب داشته باشد. طراح محصول نهایی با در دست داشتن این قابلیت می‌تواند با درنظر گرفتن زوایای مختلف مثبت و منفی محصول خود را طوری طراحی کند که امکان جفت‌شدگی بهتری میان قطعات اولیه حاصل شود و عملیات ثانوی مثل جوش‌کاری و نظیر آن را ساده‌تر و با کیفیت بالاتری به انجام برساند (بنگرید به ویدئو شماره یک).
ویدئو شماره یک
میزان هدر رفت (tailing)
در برش لیزری لوله به عنوان تجهیز جانبی برش لیزری ورق و در غالب ماشین‌های برش لیزری مستقل تعداد مهارکننده‌های لوله (لوله‌گیر: truck) به دو عدد محدود است. هنگامی که تعداد لوله‌گیرها به عدد ۲ محدود است در بهترین حالت، زمانی که لوله‌گیر عقبی بتواند در دل لوله‌گیر جلویی قرار بگیرد، چیزی در حدود ۲۵ سانتی متر میزان هدر رفت از طول لوله وجود خواهد داشت (دستگاه قادر به برش در این طول نیست). لازم به ذکر است که گاه می‌توان با تعویض هولدرها این عدد را تا حدودی بهبود بخشید، اما این امکان خود محدود به سطح مقطع کار (استفاده از این هولدرها فقط در اشکال مستدیری ساده و مربعی ممکن است) و وزن (هولدرهای مورد اشاره فقط در قطعات سبک کاربرد دارد) است. برای رفع این نقیضه و امکان برش (تقریباً) تمام طول کار دستگاه‌های برش لیزری می‌توانند به سه لوله‌گیر مجهز شوند (بنگرید به ویدئو شماره دو).
ویدئو شماره دو
ویدئو شماره سه- گزینه خاص لوله‌گیر میانی متحرک
بارگذاری نیمه/تمام خودکار
بارگذاری لوله/پروفیل بی‌شباهت به سوزن نخ‌کردن نیست. همان‌طور که یک ماشین خیاطی بدون قابلیت نخ کن خودکار سوزن اتلاف زمان بالایی ایجاد می‌کند، یک ماشین برش لیزری لوله/پروفیل بدون امکان بارگذاری خودکار اتلاف زمان و نیروی کار بالایی ایجاد می‌کند. به منظور بارگذاری سریع‌تر و ایمن‌تر لوله/پروفیل برخی دستگاه‌ها به عنوان یک تجهیز جانبی شامل سیستم کامل بارگیری از بندیل و بارگذاری در محل برش هستند (سیستم‌های تمام خودکار) یا دست کم امکان بارگذاری اولیه و ساده‌تر لوله/پروفیل را روی نوعی نوار نقاله و سپس انتقال خودکار آن‌ها در تعدادی محدود به محل کار را فراهم می‌کنند (سیستم‌های نیمه خودکار). برای آگاهی بیش‌تر از مکانیزم‌های طراحی شده ویدئوهای ۴ و ۵ را تماشا کنید.
ویدئو شماره چهار
ویدئو شماره پنج
نرم‌افزار چیدمان (Nesting Software)
یک دستگاه CNC لیزر هر اندازه که به لحاظ سخت‌افزاری قوی باشد بدون در اختیار داشتن امکانات نرم‌افزاری لازم در پنج سطح
- پارامترهای پرتو لیزر (از قبیل توان، نرخِ تکرارِ چرخه‌ی کار، سوراخ‌زنی اولیه، فاصله‌ی کانونی و …)
- پارامترهای حرکتی و جانبی (سرعت و شتاب محورها، نوع و فشار گاز کمکی، فاصله‌یابی خودکار نازل تا سطح کار و …)
- تشخیص هندسه‌ی قطعه کار (لبه‌های تیز، انحنای زوایای پروفیل، مرکز یابی سطوح و …)
- در هماهنگی با موارد دوم و سوم متغیر بودن پارامترهای لیزر در نسبت با ویژگی‌های مرتبط با کیفیت برش (کاهش و افزایش توان لیزر در نسبت با سرعت برش و ….)
- پارامترهای مربوط به نقشه‌کشی و اقتضائات اعمال تکنولوژی برش بر نقشه‌ی ترسیمی (تنظیم آفست، مکان‌یابی نقاط ورود و خروج، افراز محیط کاری و چیدمان بهینه‌ی نقشه‌ها و ….)
کارایی لازم را نخواهد داشت. این مهم به خصوص در برش اشکال خاص ضرورت بیش‌تری دارد.
برای انتخاب صحیح ماشین برش لیزری لوله/پروفیل با ما در تماس باشید.