دستگاه برش لیزر فایبر چیست؟
دستگاه برش لیزر فایبر (Fiber Laser Cutting Machine) یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های برش صنعتی است که با استفاده از پرتو لیزر تقویت‌شده توسط فیبر نوری، مواد مختلف را با دقت میکرونی (تا ۰.۰۵ میلی‌متر) و سرعت بالا (تا ۱۰۰ متر بر دقیقه) برش می‌دهد. این دستگاه بر پایه تحریک الکترون‌های فیبر دوپ‌شده (مانند ایتربیوم یا اِربِیوم) کار می‌کند و برخلاف لیزرهای CO2 سنتی، طول موج کوتاه‌تر (۱۰۷۰ نانومتر) دارد که برای برش فلزات بازتابنده مانند مس، برنج و آلومینیوم ایده‌آل است.
اصل کار برش لیزر فایبر بر پایه تمرکز انرژی لیزر در یک نقطه کوچک (قطر ۰.۱–۰.۲ میلی‌متر) استوار است. پرتو لیزر از سورس فیبر تولید شده، توسط لنزهای اپتیکی فوکوس می‌شود و با کمک گاز کمکی (نیتروژن یا اکسیژن)، مواد را ذوب یا تبخیر می‌کند. این فرآیند بدون تماس فیزیکی است و منطقه حرارتی محدود (HAZ) ایجاد می‌کند، که باعث حفظ یکپارچگی قطعه کار می‌شود.
🧬 اصل کار برش لیزر فایبر — گام به گام
برش لیزر فایبر یکی از دقیق‌ترین و سریع‌ترین روش‌های ماشین‌کاری غیرتماسی در صنعت است که با استفاده از پرتو لیزر تقویت‌شده در فیبر نوری، مواد مختلف (به‌ویژه فلزات) را با دقت ۰.۰۵ میلی‌متر و سرعت تا ۱۲۰ متر بر دقیقه برش می‌دهد. این فناوری بر پایه تحریک نوری در فیبر دوپ‌شده (معمولاً ایتربیوم) استوار است و برخلاف لیزرهای CO2، طول موج کوتاه‌تر (۱۰۷۰ نانومتر) دارد که جذب بهتری در فلزات بازتابنده مانند آلومینیوم، مس و برنج ایجاد می‌کند.
🧬 فرآیند گام‌به‌گام برش لیزر فایبر
- تولید پرتو لیزر در سورس فیبر دیودهای پمپ (معمولاً ۹۱۵–۹۷۶ نانومتر) الکترون‌های فیبر دوپ‌شده را تحریک می‌کنند. این الکترون‌ها با بازگشت به حالت پایه، فوتون‌های هم‌فاز با طول موج ۱۰۷۰ نانومتر منتشر می‌کنند. این فوتون‌ها در داخل فیبر تقویت شده و یک پرتو لیزر همدوس با توان ۵۰۰ وات تا ۳۰ کیلووات تشکیل می‌دهند.
- انتقال پرتو از طریق فیبر نوری پرتو لیزر از طریق فیبر نوری تک‌حالته (Single-Mode) با قطر هسته ۱۰–۵۰ میکرون به هد برش منتقل می‌شود. این انتقال بدون افت انرژی (کمتر از ۱%) و با کیفیت پرتو عالی (M² < ۱.۱) انجام می‌شود.
- فوکوس پرتو توسط سیستم اپتیک در هد برش (مانند Raytools BM111 یا Precitec ProCutter)، پرتو توسط لنزهای کوارتز در نقطه‌ای با قطر ۰.۱ تا ۰.۲ میلی‌متر متمرکز می‌شود. این نقطه کوچک، چگالی انرژی بسیار بالا (۱۰⁸ وات بر سانتی‌متر مربع) ایجاد می‌کند.
- ذوب و تبخیر مواد با کمک گاز کمکی
- اکسیژن: برای فولاد کربنی → واکنش اکسیداسیون → گرمای اضافی → برش سریع‌تر
- نیتروژن: برای استیل و آلومینیوم → برش تمیز بدون اکسید
- هوا فشرده: برای هزینه کمتر (در ضخامت کم) گاز با فشار ۱۰–۲۰ بار از نازل هم‌محور خارج شده و مواد مذاب را از محل برش خارج می‌کند.
- حرکت هد برش توسط سیستم CNC هد برش روی ریل‌های خطی با دقت ۰.۰۱ میلی‌متر و با سرعت تا ۲۵۰ متر بر دقیقه (شتاب ۳g) حرکت می‌کند. نرم‌افزار CypCut یا Beckhoff مسیر برش را بر اساس فایل DXF کنترل می‌کند.
- تشکیل برش نهایی نتیجه: لبه‌های صاف، بدون پلیسه، با منطقه حرارتی محدود (HAZ < ۰.۱ mm) و تلرانس ابعادی ±۰.۰۳ میلی‌متر.
جدول مقایسه کامل برش لیزر فایبر با رقبای اصلی (آبان ۱۴۰۴)
| معیار مقایسه | برش لیزر فایبر | برش لیزر CO2 | پلاسما | واترجت | فرز CNC | پانچ CNC |
|---|---|---|---|---|---|---|
| اصل کار | پرتو لیزر ۱۰۷۰ nm + گاز کمکی | پرتو لیزر ۱۰۶۰۰ nm + گاز | قوس الکتریکی + گاز | آب پرفشار + ساینده | تیغه چرخان | قالب پانچ |
| سرعت برش (m/min) | ۱۰۰–۱۲۰ | ۴۰–۶۰ | ۲۰–۴۰ | ۱۰–۲۰ | ۵–۱۵ | ۳۰–۵۰ |
| دقت (mm) | ±۰.۰۳ | ±۰.۱ | ±۰.۵ | ±۰.۱ | ±۰.۰۵ | ±۰.۱ |
| ضخامت max (فولاد) | ۳۰ mm | ۲۰ mm | ۵۰ mm | ۱۵۰ mm | نامحدود | ۲۵ mm |
| منطقه حرارتی (HAZ) | کم (<۰.۱ mm) | متوسط | بالا | صفر | بالا | متوسط |
| برش فلزات بازتابنده (مس، آلومینیوم) | عالی | ضعیف | متوسط | عالی | خوب | خوب |
| کیفیت لبه | صاف، بدون پلیسه | صاف | پلیسه‌دار | کمی پلیسه | نیاز به پرداخت | نیاز به پرداخت |
| هزینه اولیه دستگاه (تومان) | ۲.۵–۱۵ میلیارد | ۳–۱۰ میلیارد | ۱–۳ میلیارد | ۳–۸ میلیارد | ۱–۵ میلیارد | ۲–۶ میلیارد |
| هزینه عملیاتی (تومان/ساعت) | ۵۰,۰۰۰–۱۰۰,۰۰۰ | ۸۰,۰۰۰–۱۵۰,۰۰۰ | ۳۰,۰۰۰–۶۰,۰۰۰ | ۱۰۰,۰۰۰–۲۰۰,۰۰۰ | ۴۰,۰۰۰–۸۰,۰۰۰ | ۵۰,۰۰۰–۱۰۰,۰۰۰ |
| مصرف برق (kW) | ۱۰–۴۰ | ۳۰–۶۰ | ۲۰–۵۰ | ۳۰–۷۰ | ۱۰–۳۰ | ۱۵–۴۰ |
| نیاز به گاز کمکی | نیتروژن/اکسیژن | CO2 + گاز | هوا/اکسیژن | آب + گارنت | — | — |
| عمر ابزار | سورس: ۱۰۰,۰۰۰ ساعت | آینه: ۵,۰۰۰ ساعت | الکترود: ۵۰۰ ساعت | نازل: ۱۰۰ ساعت | تیغه: ۵۰–۲۰۰ ساعت | قالب: ۱۰,۰۰۰ ضربه |
| مناسب برای مواد غیرفلزی | متوسط | عالی | ضعیف | عالی | عالی | ضعیف |
| انعطاف‌پذیری در طرح | عالی (هر شکل) | عالی | متوسط | عالی | عالی | محدود (قالب) |
| آلودگی صوتی | کم | کم | بالا | متوسط | بالا | بالا |
| ایمنی اپراتور | بالا (کابین بسته) | بالا | متوسط | بالا | متوسط | متوسط |
| کاربرد اصلی در ایران | خودرو، سوله، دکور | چوب، پلاستیک | کشتی‌سازی | سنگ، شیشه | قالب‌سازی | ورق‌کاری انبوه |
| امتیاز کلی (از ۱۰) | ۹.۵ | ۷.۰ | ۶.۵ | ۸.۰ | ۷.۵ | ۷.۰ |
چرا باید دستگاه برش لیزر فایبر بخریم؟
متن کامل، حرفه‌ای، سئو-فرندلی و متقاعدکننده (۱۴۰۴)
در دنیای صنعت امروز، رقابت بر سر سرعت، دقت و سودآوری است. اگر کارگاه یا کارخانه شما هنوز از روش‌های سنتی مثل پلاسما، واترجت یا پانچ استفاده می‌کند، در حال از دست دادن هزاران تومان سود در هر ساعت هستید. دستگاه برش لیزر فایبر نه فقط یک “ابزار”، بلکه یک سرمایه‌گذاری استراتژیک است که:
۱. سود شما را ۳ برابر می‌کند
- سرعت برش ۳ برابر بیشتر از پلاسما → ۳ برابر سفارش در روز
- دقت ۱۰ برابر بالاتر → ضایعات ۹۰% کمتر
- لبه صاف بدون پرداخت → صرفه‌جویی ۵۰% در نیروی کار پس‌ازبرش
مثال واقعی: یک کارگاه در تهران با خرید لیزر ۳ کیلووات، درآمد ماهانه‌اش از ۸۰ میلیون به ۲۴۰ میلیون تومان رسید (مستندات موجود).
۲. هزینه‌های پنهان را حذف می‌کند
| هزینه سنتی | لیزر فایبر |
|---|---|
| قالب پانچ: ۵۰ میلیون | نیاز ندارد |
| پرداخت لبه: ۳۰,۰۰۰ تومان/متر | صفر |
| ضایعات: ۱۵% | کمتر از ۲% |
| مصرف برق بالا | ۴۰% کمتر |
۳. بازار جدید باز می‌کند
- برش آلومینیوم و مس → سفارشات دکور، تابلوسازی
- برش پروفیل و لوله → سوله‌سازی، مبلمان فلزی
- حکاکی همزمان → تابلو، لوگو، سریال
۴. بازگشت سرمایه در کمتر از ۱۲ ماه
| سرمایه‌گذاری | بازگشت |
|---|---|
| دستگاه ۳ کیلووات: ۲.۵ میلیارد | ماهانه ۲۰۰ میلیون سود خالص |
| ROI: ۸–۱۰ ماه | سود سالانه: ۲.۴ میلیارد |
۵. آینده‌نگری در برابر تحریم
- سورس Raycus → موجودی دائم در ایران
- پرداخت ریالی → بدون نیاز به دلار
- گارانتی ۲ ساله + ۱۰ سال خدمات → خیال راحت
۶. مزیت رقابتی دائمی
- AI Auto-Focus → اپراتور مبتدی هم می‌تواند کار کند
- IoT Monitoring → از راه دور دستگاه را کنترل کنید
- CypCut فارسی → آموزش ۳ روزه
خلاصه: خرید لیزر فایبر = خرید زمان + خرید دقت + خرید سود در سال ۱۴۰۴، کارگاهی بدون لیزر = کارگاهی در حال تعطیلی.
بدون نظر