بهترین دستگاه لیزر CO2 کدام است؟ (پارامترهای انتخاب لیزر Co2 مناسب)

اگر تازگی با دستگا های لیزر برش CO2 آشنا شدید و به فکر خرید آن هستید، سؤالات زیادی برای شما بوجود می آید که در این پست به پاسخ آنها می پردازیم تا بتوانید یک دستگاه لیزر مناسب برای خود تهیه کنید.

بهترین دستگاه لیزر CO2 کدام است؟ (پارامترهای انتخاب لیزر Co2 مناسب)

در این مقاله، مروری مختصر بر اجزای یک دستگاه لیزر برش غیر فلزات داریم و انواع مختلف هر بخش را مقایسه می کنیم تا بتوانید مناسبترین مدل را برای کار خود پیدا کنید. به طور کلی، در این نوشتار به نکات زیر پرداخته می شود:



>> ساختار مکانیکی دستگاه لیزر شامل بدنه، موتورها، تسمه یا شانه حرکتی و سیستم حرکتی

>> سورس لیزر CO2  و درایور آن و آیینه ها و لنز و هد لیزر

>> برد کنترلر و نرم افزار دستگاه

>> سایر تجهیزات دستگاه لیزر

پارامترهای انتخاب لیزر CO2 مناسب

>> ساختار مکانیکی دستگاه لیزر

1. بدنه:

بدنه لیزرهای CO2 در ابعاد کوچک (مثل سایز 140 در 90) توسط ورق فلزی و با خم کاری ساخته می شود. ورق استفاده شده برای بدنه نباید نازک باشد. ورق 2 میل، بهترین ورق برای این کار است. برش ورق آن باید توسط لیزر و با دقت بالا زده شده باشد و خم ورق با دستگاه اتوماتیک برک باشد تا تفاوت ارتفاع یا پیچش در صفحه کاری وجود نداشته باشد. بعلاوه استحکام بدنه باعث می شود تا اجسام سنگین مثل سنگ قبر فشاری به بدنه وارد نکند و تغییر فرمی در آن ایجاد نکند. همچنین بدنه دستگاه باید سنگین باشد تا تکانه جابه‌جایی دکل در سرعتهای بالا، موجب حرکت کل دستگاه نشود و طرح لرزش پیدا نکند.

بدنه دستگاه لیزر، علاوه بر سنگینی و استحکام باید دارای ظرافت و زیبایی مناسبی نیز باشد. بنابراین در رنگ آمیزی آن باید دقت شود که رنگ کوره ای یا اپکسی باشد تا بسادگی خراب نشود و زیبایی مناسبی داشته باشد.

جهت تست استحکام بدنه میتوانید درب قسمتهای مختلف دستگاه را باز کنید و سنگینی درب و استحکام آن در مقابل خم شدن را چک کنید.

بدنه لیزر CO2

در ابعاد بزرگ بدنه دستگاه توسط شاسی پروفیل 8 در 8 و تسمه آهنی ضخیم ماشین کاری شده برای زیر ساخت سیستم حرکتی ساخته می‌شود تا استحکام دستگاه برای گذاشتن ورقهای بزرگ و سنگین تضمین شود و سطح زیر کار سیستم حرکتی کاملا صاف باشد و ارتفاع میز در کل قسمتها یکسان باشد. سپس برای زیبایی ظاهر با ورق یا MDF یا پلکسی اطراف دستگاه را تزیین می نمایند.

 2. موتورها

 سرو موتور یا استپر موتور
موتورها و درایور آنها باید از مدلهای با کیفیت و مارک باشد تا موقعیت حرکتی دستگاه در هنگام کار گم نشود و به اصطلاح استپی گم نشود (Step lost). انواع مختلفی موتور در دستگاه های لیزر استفاده می شود که هر کدام مزیتها و معایب خود را دارند که اگر در جای مناسب خود استفاده شوند مفید و کاربردی هستند. پرکاربردترین موتورها، استپ موتور و سرو موتور هستند. سرو موتورها قیمت بالایی دارند اما در عوض قدرت گشتاور بیشتری ایجاد می کنند و موقعیت خود را بصورت فید بک به درایور اعلام می کنند بنابراین دقت حرکتی بالاتری دارند. استپ موتورها توسط اینکودر و شمارش استپها موقعیتشان مشخص می‌شود، بنابراین گم شدن هر استپ، کمی دقت کار را پایین می آورد. بنابراین برای دستگاه های بزرگ که دکل سنگینی دارند و طرحهای بسیار دقیق مثل فیلترها، استفاده از سرو موتور با ریل دندانه شانه ای پیشنهاد می شود. اما برای دستگاه های عادی (سایز 140 در 90) استفاده از سرو موتور مقرون به صرفه نیست و استپ موتور با کیفیت و تسمه برای کار مناسبتر است.

3. سیستم انتقال نیرو تسمه ای یا دندانه شانه ای

سیستم حرکتی لیزر تسمه ای یا دندانه شانه ای
 سیستم انتقال نیرو تسمه ای همان طور که از اسمش پیداست، نیرو توسط تسمه به قطعات جرکتی منتقل می شود که نسبت به سیستم دندانه شانه ای حرکت نرمتر و کاملا بی صدا است و بخشی از ضربه های جا به جا یی های ناگهانی توسط تسمه گرفته می شود. اما برای جابه جایی بزرگتر از 2 متر بدلیل لختی و شل شدن تسمه پیشنهاد نمی شود. در عوض سیستم دندانه شانه ای قویتر و دقیقتر است و دوام کاری بسیار بالاتری دارد اما هزینه سرویس و روغن کاری بیشتری هم دارد. بنابراین برای دستگاه های سایز کوچک (مثل 90 در 140) سیستم تسمه ای و برای دستگاه های سایزی بزرگ و دستگاه های CNC مته که قطعه با هد درگیر می شود، سیستم دندانه شانه ای باید استفاده گردد.

توجه کنید که در سیستم تسمه ای حالتی که تسمه ثابت و موتور در حرکت است بدلیل استفاده از تسمه یک طرفه بجای تسمه رفت و برگشتی، دقت کار بیشتر می شود. بنابراین در خرید دستگاه توجه کنید که سیستم تسمه ثابت به جای تسمه دوطرفه متحرک باشد.

4. سیستم حرکتی ریل خطی یا بلبرینگ

سیستم حرکتی لیزر بلبرینگ یا ریل خطی؟
سیستم حرکتی دستگاه لیزر باید کاملا نرم و روان حرکت کند و بسته به نوع لیزر دوام مناسبی داشته باشد. بهترین سیستم حرکتی در سامانه های لیزری ریل خطی تایوانی است که در دستگاه های مرغوب لیزر صنعتی CO2 استفاده می شود. توجه کنید که کیفیت سیستم حرکتی فقط به قطعات استفاده شده در دستگاه مربوط نمی شود بلکه کیفیت و دقت نصب قطعات هم بسیار مهم است. معمولا دستگاه هایی که 1. ورق بدنه آنها با لیزر برش خورده باشد و 2. خم برک اتوماتیک شده باشد و 3. زیر ریلها پروفیلهای مناسب یا تسمه ماشین کاری شده استفاده شده باشد و 4. ریلها با مترهای ساعتی مخصوص با دقت میلیمتر تراز شده باشد و 5. در کل در تمامی مراحل طراحی و نصب دستگاه دقت لازم انجام شده باشد، از کیفیت نصب لازم برخوردار هستند.

تمامی دستگاه های صنعتی مجموعه لیزر ایران از ریل خطی بهره می گیرند و تمامی پارامترهای یاد شده در طراحی و نصب آنها لحاظ شده است.

 سیستم حرکتی بلبرینگی بیشتر مناسب دستگاه های سبک و رومیزی مثل لیزر دیودهای حکاکی است که بسیار نرم و روان حرکت می کنند و قیمت مناسب و سیستم نصب ساده ای هم دارند. این نمونه دستگاه ها نیز با کیفیت مرغوب در مجموعه لیزر ایران عرضه می گردد.

 5. میز کار ثابت یا متحرک؟

به طور کلی، دو دسته میز کار لیزر وجود دارد: ثابت و متحرک، که هر کدام برای جایگاه خاصی کاربرد دارند.

میز کار ثابت برای قرار دادن مواد اولیه ای که بصورت ورقه ای (Sheet) هستند مانند ورقهای پلکسی و مولتی کالر، چوب و مقوا مناسب هستند. این نوع میزها معمولا در دو مدل شمشیری برای نگهداری قطعات بزرگ و لانه زنبوری برای نگهداری قطعات کوچک، استفاده می شوند.
  میز لیزر شمشیری  
  میز لیزر لانه زنبوری  

میز کار متحرک برای قرار دادن مواد اولیه ای که بصورت رول هستند مثل پارچه، چرم و فوم مناسب هستند. این نوع میزها معمولا در دو مدل غلطکی یا تغذیه اتوماتیک برای تغذیه اتوماتیک رول پارچه و تخلیه اتوماتیک ضایعات برش استفاده می شود. مدل دو میز شاتل یا میز جابه‌جا شونده برای پهن کردن کار روی میز دوم و جابه‌جایی سریع میز برای برش استفاده می شود. بدین ترتیب همزمان با انجام برش توسط دستگاه میز دوم برای برش آماده می شود تا هدر رفت زمان کاهش یابد و فرایند لیزر تقریبا دو برابر سریعتر انجام شود.
  میز لیزر تغذیه اتوماتیک  
  میز لیزر شاتل جا به جا شونده    

6. صفحه کار آسانسوری یا ساده؟

اگر اندازه ابعاد قطعاتی که حکاکی می کنید بسیار متفاوت است مثل حکاکی روی گلدان یا بطری شیشه ای یا سنگ قبر، باید از میزهای آسانسوری اتوماتیک یا دستی استفاده کنید تا بتوانید سطح کار را بالا و پایین نمایید تا قطعه زیر لیزر قرار بگیرد و فوکوس مناسب لیزر تامین گردد. حتی برای ورقهای MDF که ضخامت متفاوتی دارند نیز پیشنهاد میشود از میز آسانسوری اتوماتیک استفاده کنید تا در زمان و انرژی لازم برای تنظیم فوکوس صرفه جویی شود.

7. مکش (قدرت مکش و  از بالا یا از پایین مکش انجام شود؟)

دستگاه مکش لیزر پرقدرت
مکش در دستگاه لیزر علاوه بر خروج دوده های حک یا برش، موجب چسبیدن بهتر قطعه یا پارچه با میز و انجام دقیقتر عمل لیزر می شود. معمولا مکش از پایین انجام می شود اما مکش همزمان از بالا نیز موجب خروج بهتر دوده می شود. دستگاه های مجموعه لیزر ایران دهانه و قابلیت اضافه کردن مکش از بالا را دارند که در برخی از دستگا ها دیده نمی شود. توجه کنید که اگر مکش از بالا وجود ندارد، باید دهانه مکش از بالا مسدود شود.

>> سورس لیزر CO2، آیینه ها، لنز و هد لیزر

1. تیوب لیزر

لیزر CO2 یک لیزر گازی است که توسط تخلیه الکتریکی یک منبع ولتاژ بسیار بالا در دو طرف لیزر کار می کند.

تیوب لیزر CO2
تیوب لیزر دو مدل دارد اول تیوب شیشه ای CO2 (مارکهای معتبر این نوع تیوب در ایران: رسی و EFR چین و بویر ایران). این نوع تیوب برای لیزرهای جاروبی که در این مقاله بحث شد استفاده می شوند و قیمت مناسبی هم دارند. دوم تیوب فلزی CO2 یا RF (مارکهای معتبر این نوع تیوب: Synrad، Coherent, Rofin) . این نوع تیوب پالسی هست و برای سیستمهای سرعت بالا و اسکنری استفاده می شود و قیمت بالایی هم دارند.

2. درایور لیزر

بهترین مارک درایور در بازار ایران در حال حاضر Dy است که باید متناسب با توان لیزر خریداری شود.

3. آیینه ها

آیینه های لیزر CO2 فلزی هستند و مدل مرغوب و مناسب قیمت آن ساخت کشور سنگاپور می باشد.

4. هد و لنز

لنز دستگاه لیزر دارای فوکوس های متفاوتی می باشد که برای درک بهتر موضوع، این فیلم را ببینید. لنزهای 2 اینچ بیشتر مناسب حکاکی هستند و لنزهای 2.5 و 4 اینچ مناسب برش اند چراکه عمق کانونی بیشتری برای برش در اختیار کاربر می گذارند. بهتر است برای حکاکی فاصله جسم با لنز کمی بیشتر از فاصله کانونی و برای برش کمتر از فاصله کانونی لنز باشد.

5.نشانگر لیزر پوینتر قرمز برای مکان انجام لیزر و تنظیم فوکوس

این نوع نشانگر که در اولین تصویر این مقاله هم می‌بینید، ابزار جالبی است که هم مکان انجام عمل لیزر را نشان می دهد و هم در تنظیم فوکوس لیزر به کاربر کمک می کند تا فاصله دقیق فوکوس را براحتی پیدا کند.

>> برد کنترلر و نرم افزار دستگاه

1. برد کنترلر

سیستم کنترل مغز ماشین مکانیکی است و با استفاده از زبان برنامه نویسی (CNC – g codes) به لیزر دستور می دهد کجا و با چه سرعتی حرکت کند. سیستم کنترل همچنین قدرت خروجی منبع لیزر را کنترل و تنظیم می کند تا عملیات برش یا حکاکی به نحو مطلوبی انجام شود. بدین ترتیب دستگاه لیزر می‌تواند انواع طرحها را روی مواد مختلف غیر فلزی با تغییر تنظیمات قدرت لیزر و سرعت حرکت حکاکی یا برش بزند. برد کنترلر ها به طور کلی دو دسته می شوند، دسته اول خود برد دارای قدرت پردازش و حافظه می باشد مثل بردهای Ruida Rdc, Mach 3 , Leetro. این نوع بردها بدون نیاز به کامپیوتر عملیات برش و حک را انجام می دهند. بنابراین این دسته از بردها برای کارهای صنعتی و ابعاد بزرگ مناسبند. دسته دوم بردها فقط رابط بین کامپیوتر یا موبایل و دستگاه لیزر هستند و بصورت مستقل حافظه و قدرت پردازش برای اجرایی کردن طرح ندارند اما قیمت بسیار مناسبی دارند مثل بردهای MKs, NEJE. این نوع بردها برای لیزرهای خانگی و فروشگاهی در ابعاد کاری کوچک مناسبند.

سیم کشی لیزر CO2
توجه کنید که سیم کشی داخلی دستگاه نیز در کیفیت دستگاه موثر است. بطوریکه باید منظم و شیلد باشد که قسمتهای مختلف دستگاه روی یکدیگر نویز نیندازند. خصوصا درایور ولتاژ بالا لیزر باید در مکانی مجزا از قطعات الکترونیکی دیگر قرار بگیرد و دستگاه حتما ارت مناسب داشته باشد. این مورد نیز در دستگاه های مجموعه لیزر ایران در نظر گرفته شده است.

2. نرم افزار دستگاه لیزر

نرم افزارهای مختلفی برای دستگاه های لیزر استفاده می شوند که بیشتر مربوط به سازنده خود برد کنترلر می باشد مثل نرم افزار RD Work. البته امروزه نرم افزارهای جدیدی مثل Light burn آمده اند که بیشتر برای برد کنترلر های جدید مثل MKS استفاده می شوند و روی برخی از بردها قدیمی نیز جواب می دهند. در نرم افزار های جدید امکان طراحی، طرحهای رایگان از کتابخانه های اینترنتی و نصب دوربین روی دستگاه لیزر برای مشاهده صفحه کار هنگام عمل لیزر اضافه شده است که کار طراحی و اجرای لیزر را بسیار ساده ساخته است.

با دریافت بازخورد از تولید کنندگان متعدد، بردها و نرم افزارهای شرکت لیزر ایران دارای ویژگی های زیر هستند: 1. استفاده آسان 2. امکان کار پایدار و ایمن در دراز مدت 3. امکان ثبت زمان کار لیزر روی هر طرح برای محاسبه هزینه کار 4. پشتیبانی از DXF، AI، PLT و بسیاری از فایل های تصویری و برداری دیگر 5. وارد کردن چندین فایل برش در یک زمان با امکان اصلاح 6. امکان چیدن خودکار الگوهای برش جهت کاش پرتی کار

بردها و نرم افزارهای خاص دیگری هم وجود دارند که معمولا دستگاه های مونتاژ شده در داخل چین استفاده می شوند و مربوط به شرکت سازنده خود دستگاه می باشند و اطلاعات زیادی از آنها در دسترس نیست.

>> سایر تجهیزات دستگاه لیزر

 سایر تجهیزات لیزر مثل دوربین تشخیص حاشیه کار و تنظیم فریم کار، سیستم تغذیه خودکار مواد اولیه رولی مثل پارچه در چند لایه، چیلر و خنک ساز لیزر، سیستم مکش پارچه، سیستم چند هدی و … را در پست دیگری ببینید.

منبع