معدات الليزر
يمكن تقسيم معدات الليزر إلى ثلاث فئات: آلات الوسم بالليزر، وآلات اللحام بالليزر، وآلات القطع بالليزر. تشمل آلات الوسم بالليزر آلات الوسم بالليزر شبه الموصل، وآلات الوسم بالليزر ثاني أكسيد الكربون، وآلات الوسم بالليزر الليفي، وآلات الوسم بالليزر فوق البنفسجي، وغيرها. أما آلات اللحام بالليزر، فتشمل حاليًا آلات اللحام بالليزر الأوتوماتيكية بتقنية YAG وآلات اللحام بالليزر الأوتوماتيكية بتقنية نقل الألياف الضوئية، وغيرها. وتشمل آلات القطع بالليزر آلات القطع بالليزر بتقنية YAG وآلات القطع بالليزر الليفي، وغيرها.
المحتوى الأساسي
هناك أنواع عديدة منآلات الوسم بالليزربحسب خصائص الليزر المختلفة، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى آلات تعليم بالليزر الليفي، وآلات تعليم بالليزر ثاني أكسيد الكربون، وآلات تعليم بالليزر شبه الموصل، وآلات تعليم بالليزر فوق البنفسجي، وآلات تعليم بالليزر الأخضر. تُستخدم أنواع الليزر الليفي، وثاني أكسيد الكربون، وشبه الموصل، وفوق البنفسجي لمعالجة أسطح المنتجات، بينما يُستخدم الليزر الأخضر لتعليم الأسطح الداخلية للمنتجات الزجاجية والكريستالية، ولذلك يُطلق عليه أيضًا آلات النقش الداخلي. يمكن معالجة جميع أنواع المنتجات (المعادن، والأخشاب، والمواد المائية، والمقاومة للحريق، والمواد الأرضية) باستخدام آلات تعليم الليزر.
آلة ليزر YAG
ليزر YAG هو ليزر ذو حالة صلبة بطول موجي 1.064 ميكرومتر في نطاق الأشعة تحت الحمراء. يستخدم مصباح كريبتون كمصدر للطاقة (مصدر الإثارة) ومادة ND:YAG (ليزر Nd:YAG؛ حيث Nd (النيوديميوم) عنصر من العناصر الأرضية النادرة، وYAG اختصار لغارنيت الألومنيوم الإيتريوم، الذي يشبه تركيبه البلوري تركيب الياقوت) كوسيط لتوليد الليزر. يُصدر مصدر الإثارة ضوءًا ساقطًا بطول موجي محدد، مما يحفز المادة العاملة على تحقيق انعكاس التوزيع، وإطلاق الليزر من خلال انتقال مستويات الطاقة، وتضخيم طاقة الليزر، وتشكيلها وتركيزها لتكوين شعاع ليزر قابل للاستخدام.
آلة ليزر أشباه الموصلات
تستخدم آلة الوسم بالليزر المضخّمة بأشباه الموصلات صمامًا ليزريًا شبه موصل بطول موجي 0.808 ميكرومتر (مضخّمًا من الجانب أو من النهاية) لضخ وسط Nd:YAG، مما يُولّد عددًا كبيرًا من الجسيمات المعكوسة، والتي تُشكّل بدورها نبضة ليزرية عملاقة بطول موجي 1.064 ميكرومتر تحت تأثير مفتاح Q، بكفاءة تحويل كهروضوئي عالية. بالمقارنة مع آلة الوسم بالليزر YAG المضخّمة بالمصباح، تتميز آلة الوسم بالليزر المضخّمة بأشباه الموصلات بمزايا أفضل من حيث الاستقرار، وتوفير الطاقة، وعدم الحاجة إلى استبدال المصابيح، إلا أن سعرها أعلى نسبيًا.
آلة تعليم بالليزر الليفي
يتكون الجهاز بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: الليزر، والماسح الضوئي الجلفاني، وبطاقة الوسم. وهو آلة وسم تستخدم ليزر الألياف لإنتاج الليزر. يتميز بجودة شعاع عالية، مع مركز إخراج عند 1064 نانومتر، ويبلغ عمر الجهاز بالكامل حوالي 100,000 ساعة، وهو أطول من أنواع آلات الوسم بالليزر الأخرى. تزيد كفاءة التحويل الكهروضوئي عن 28%، مما يمنحه ميزة كبيرة مقارنةً بكفاءة التحويل التي تتراوح بين 2% و10% في أنواع آلات الوسم بالليزر الأخرى، كما يتميز بأداء متميز في ترشيد استهلاك الطاقة وحماية البيئة.
آلة تعليم بالليزر ثاني أكسيد الكربون
ليزر ثاني أكسيد الكربون هو ليزر غازي بطول موجي يبلغ 10.64 ميكرومتر في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة. يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون المملوء في أنبوب التفريغ كوسيط لتوليد الليزر. عند تطبيق جهد عالٍ على الأقطاب الكهربائية، يتولد تفريغ متوهج في أنبوب التفريغ، مما يؤدي إلى إطلاق جزيئات الغاز لشعاع الليزر. بعد تضخيم طاقة الليزر، يتشكل شعاع ليزر لمعالجة المواد.
آلة الوسم بالليزر فوق البنفسجي
تُجهّز آلة الوسم بالليزر فوق البنفسجي بليزر فوق بنفسجي عميق، ونظام جلفانومتر مسح ضوئي عالي السرعة مستورد، وغيرها من الميزات. وبفضل بقعة التركيز الصغيرة للغاية لمنطقة التأثير الحراري الضئيلة أثناء المعالجة، تُتيح هذه الآلة إمكانية الوسم الدقيق للغاية ووسم المواد الخاصة. وهي الخيار الأمثل للعملاء الذين لديهم متطلبات عالية فيما يتعلق بجودة الوسم. تتميز آلة الوسم بالليزر فوق البنفسجي بمعدل تحويل كهروضوئي عالٍ، وعمر خدمة طويل للبلورة غير الخطية، وتشغيل مستقر للآلة بأكملها، ودقة عالية في تحديد المواقع، وكفاءة عمل عالية، وتصميم معياري يسهل التركيب والصيانة. إضافةً إلى ذلك، يمكن تجهيزها اختيارياً بطاولة عمل أوتوماتيكية ثنائية الأبعاد لتحقيق الوسم المستمر متعدد المحطات أو الوسم واسع النطاق.
آلة تعليم اليتريوم والألومنيوم والجارنيت
الوسط الفعال صلب، ويصدر الليزر موجات ضوئية بطول موجي 1060 نانومتر بالقرب من منطقة الأشعة تحت الحمراء. وهو نوعان:نوع الخط المتصل ونوع قلم الخط الخفيفمن خلال تغيير طاقة الخرج، يمكن الحصول على أشعة ليزر ذات شدات مختلفة. تشمل عمليات الوسم طريقة التكويك (علامة داكنة)، وطريقة الرغوة (علامة فاتحة)، وطريقة الاستئصال (علامة محفورة)، مع جودة وسم ممتازة.
آلة تعليم الإكسيمر
يمكنه إصدار موجات ضوئية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (100 إلى 400 نانومتر)، ويتكون الوسط النشط من خليط من غازات الهيليوم والأرجون والكريبتون والنيون والهالوجينات مثل الكلور والفلور والبروم واليود.
آلة تعليم بالليزر الأخضر
تعتمد آلة الوسم بالليزر الأخضر على نظام الضخ الجانبي، وهو ما يختلف عن آلات الوسم بالليزر ذات الضخ الطرفي لأشباه الموصلات، ويتميز بمزايا واضحة: خرج ليزر أخضر بطول موجي 532 نانومتر، وقطر بقعة تركيز أصغر، وطاقة أكثر تركيزًا، وكفاءة تحويل كهروضوئي عالية، وجودة شعاع ممتازة. تتمتع الآلة بحماية جيدة وتحكم سهل في الوسم، حيث تعتمد على نظام تحكم برمجي PLC لتشغيلها بضغطة زر واحدة. يُعد هذا الجهاز مناسبًا بشكل خاص لنقش أسطح المنتجات الزجاجية، مثل شاشات الهواتف المحمولة، وشاشات LCD، والأجهزة البصرية (مثل العدسات البصرية)، وزجاج السيارات، وغيرها. كما يمكن استخدامه في معالجة أسطح معظم المواد المعدنية وغير المعدنية، أو في معالجة طبقات الطلاء، مثل الأدوات المعدنية، والسيراميك، والزجاج، والساعات، وأجهزة الكمبيوتر، والأجهزة الإلكترونية، والأدوات المختلفة، ولوحات الدوائر المطبوعة، ولوحات التحكم، ولوحات الأسماء، ولوحات العرض، والبلاستيك، وغيرها. يتميز هذا الجهاز بأداء اقتصادي عالٍ مقارنةً بالمنتجات المماثلة، على الرغم من ارتفاع سعره.
تعتمد عملية القطع بالليزر على تحويل شعاع الليزر الأفقي المنبعث من جهاز الليزر إلى شعاع عمودي متجه للأسفل عبر مرآة عاكسة كليًا بزاوية 45 درجة، ثم تركيزه بواسطة عدسة، ليُحصر في بقعة صغيرة جدًا عند نقطة التركيز. تصل كثافة طاقة الليزر المركزة في هذه البقعة إلى 10^6 إلى 10^9 واط/سم². تُسلط بقعة الليزر عالية الكثافة على قطعة العمل عند نقطة التركيز، مما يُولد درجة حرارة موضعية عالية تتجاوز 10000 درجة مئوية، فتتبخر قطعة العمل على الفور. بعد ذلك، يُدفع المعدن المُتبخر بواسطة غاز القطع المساعد، ليقطع قطعة العمل إلى ثقوب صغيرة جدًا. ومع حركة آلة CNC، تتصل ثقوب صغيرة لا حصر لها لتشكيل الشكل المطلوب. وبفضل التردد العالي جدًا للقطع بالليزر، يكون اتصال كل ثقب صغير سلسًا للغاية، وتتميز المنتجات المقطوعة بجودة عالية.
تستخدم عملية اللحام بالليزر نبضات ليزر عالية الطاقة لتسخين المواد موضعيًا في منطقة صغيرة. تنتشر طاقة إشعاع الليزر داخل المواد عبر التوصيل الحراري، مما يؤدي إلى انصهارها وتكوين حوض لحام محدد. تُعد هذه الطريقة نوعًا جديدًا من اللحام، وهي مُخصصة بشكل أساسي للحام المواد ذات الجدران الرقيقة والأجزاء الدقيقة. تُتيح هذه الطريقة إمكانية تنفيذ أنواع مختلفة من اللحام، مثل اللحام النقطي، واللحام التناكبي، واللحام التراكبي، ولحام الختم، وغيرها. وتتميز بنسبة عمق إلى عرض عالية، وعرض لحام صغير، ومنطقة متأثرة بالحرارة صغيرة، وتشوه طفيف، وسرعة لحام عالية، وخط لحام مسطح وجميل، ولا تتطلب معالجة لاحقة أو تتطلب معالجة بسيطة فقط، وجودة لحام عالية، وخلوها من المسام، ودقة تحكم عالية، وبقعة ضوئية مركزة صغيرة، ودقة تحديد مواقع عالية، وسهولة أتمتة العملية.
صيانة معدات الليزر
١. نظّف العدسات، وقضبان التوجيه، ونظّف سطح العمل من أي بقايا يوميًا. طريقة تنظيف العدسات: عند تنظيف العدسات، يجب استخدام الإيثانول اللامائي أو الكحول بتركيز ٩٨٪ كسائل تنظيف. اغمس كمية صغيرة من القطن الماص في الكحول، وامسح العدسات برفق في اتجاه ثابت، ثم امسحها برفق بقطعة قطن جافة حتى تصبح لامعة وشفافة. (ملاحظة: قد يؤدي المسح بقوة إلى إزالة الطبقة الواقية عن العدسات، مما يتسبب في تلفها).
طريقة تنظيف قضبان التوجيه: أولاً، قم بإزالة البقع وبقايا التصنيع من قضبان التوجيه، ثم أضف كمية قليلة من زيت التشحيم النظيف إلى قضبان التوجيه، وحركها لتوزيع زيت التشحيم النظيف بالتساوي عليها. (ملاحظة: لا تستخدم زيت تشحيم سميك (شحم)، لأنه من السهل أن يتسبب في التصاق بقايا التصنيع والغبار بقضبان التوجيه، مما يؤدي إلى تآكل وتلف المنزلقات وقضبان التوجيه).
طريقة تنظيف طاولة العمل: تشمل طاولات العمل المصنوعة من سبائك الزنك والحديد، وطاولات العمل ذات الهيكل الخلوي، والطاولات المتحركة، وطاولات العمل ذات الشرائح، وغيرها. أولًا، نظّف بقايا العمل من على طاولة العمل. بالنسبة لطاولات العمل المتحركة، يُنصح بإضافة كمية قليلة من زيت مانع الصدأ النظيف كل ستة أشهر لحمايتها من الصدأ؛ أما طاولات العمل الأخرى فلا تحتاج إلى ذلك. (ملاحظة: لا يُنصح بتنظيف طاولة العمل بالماء، لأنه يُسرّع من صدئها وتأكسدها).
2. نظف مروحة العادم وأنبوب العادم بانتظام للحفاظ عليهما نظيفين؛
طريقة تنظيف مروحة العادم وأنبوب العادم: عند تراكم كميات كبيرة من الدخان والغبار أثناء المعالجة، يلزم تنظيف المروحة. افتح الغطاء الخارجي للمروحة، واكشط الغبار المتراكم على شفرات المروحة وقنوات الهواء باستخدام قطعة خشبية رقيقة، ثم انفخ الغبار باستخدام مسدس هواء مضغوط. طريقة تنظيف أنبوب العادم مماثلة لطريقة تنظيف مروحة العادم.
(ملاحظة: لا يمكن للماء أن يدخل أنبوب العادم ولا يمكن تمديده إلى أماكن رطبة، مثل المجاري.)
3. نظف زعانف تبريد خزان المياه بانتظام؛
طريقة تنظيف زعانف التبريد: يتمثل الغرض الرئيسي من زعانف التبريد في تبديد حرارة الماء المتدفق داخل أنبوب الليزر. يؤثر ضعف تبديد الحرارة بشكل مباشر على قدرة خرج الليزر، لذا فإن تنظيف زعانف التبريد أمر بالغ الأهمية.
أولاً، قم بإزالة الغبار عن زعانف التبريد باستخدام فرشاة، ثم استخدم مسدس هواء عالي الضغط لنفخ الهواء في مدخل الماء لتنظيف الغاز، وأخيراً صب سائل تنظيف زعانف التبريد على زعانف التبريد للتنظيف، واشطفها بالماء وجففها قبل الاستخدام.
4. يجب تزييت الجزء الميكانيكي من ناقل الحركة في المعدات مرة واحدة شهريًا؛
قواعد صيانة الجزء الميكانيكي من ناقل الحركة في الجهاز: يشمل هذا الجزء عجلات التزامن، والمحامل، والعجلات البصرية، والقضبان البصرية، وغيرها. وتُعدّ المحامل الجزء الرئيسي الذي يحتاج إلى التزييت. يجب حماية عجلات التزامن والعجلات البصرية والقضبان البصرية من الصدأ، كما يجب إضافة زيت تشحيم نظيف إلى محامل التوصيل مرة واحدة شهريًا.
5. يجب استبدال المياه المتداولة مرة واحدة في الأسبوع؛
قواعد صيانة نظام تبريد الماء: تتمثل الوظيفة الرئيسية لتبريد الماء في تبديد الحرارة من أنبوب الليزر، مما يؤثر بشكل مباشر على قدرته وعمره الافتراضي. يجب أن يكون الماء المستخدم نقيًا لمنع تراكم الترسبات على الجدار الداخلي لأنبوب الليزر. عند تعكر الماء، يجب استبداله. يُفضل أن يكون حجم الماء المُضاف ثلثي خزان الماء، ويجب إضافة الماء إذا كان أقل من الثلث، وإلا فقد ينفجر أنبوب الليزر.
6. بالنسبة لمعدات الليزر الجديدة، يجب التحكم في طاقة خرج الليزر بحيث تكون أقل من 80%؛
7. لإطالة عمر خدمة أنبوب الليزر، يوصى بالراحة لمدة 10 دقائق تقريبًا بعد العمل المتواصل لمدة 5 ساعات قبل العمل مرة أخرى.
٨. صيانة أنبوب الليزر: بالنسبة لأجهزة الليزر الجديدة، يجب ضبط طاقة خرج الليزر بحيث لا تتجاوز ٨٠٪، وذلك لأن الغاز الموجود في أنبوب الليزر الجديد يكون ممتلئًا نسبيًا، واستخدام معالجة عالية الطاقة قد يؤدي إلى استهلاك سريع للغاز وتقليل عمر أنبوب الليزر. والسبب الرئيسي لإيقاف تشغيل الجهاز لمدة ١٠ دقائق تقريبًا بعد ٥ ساعات من العمل المتواصل هو أن التشغيل لفترات طويلة يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة أنبوب الليزر، مما ينتج عنه طاقة غير مستقرة وضعيفة.
تاريخ النشر: 27 فبراير 2026
