برش لیزر و برش CNC از اصطلاحات پرکاربرد در خدمات برش صنعتی هستند، اما از نظر فنی در یک سطح قرار نمیگیرند. CNC یا کنترل عددی رایانهای، سیستم کنترل حرکت دستگاه است و میتواند در ماشینهایی مانند فرز، روتر، پلاسما، واترجت و حتی دستگاه برش لیزر استفاده شود.
در این مقاله، برای حفظ اصطلاح رایج بازار، منظور از برش CNC روشهای برش و ماشینکاری غیرلیزری است که مسیر حرکت آنها توسط CNC کنترل میشود؛ در مقابل، برش لیزری از پرتو متمرکز لیزر برای جداسازی ماده استفاده میکند.
انتخاب بین این روشها به جنس و ضخامت قطعه، شکل موردنظر، دقت ابعادی، کیفیت لبه، تیراژ و هزینه تولید بستگی دارد.
برش CNC چیست
CNC مخفف Computer Numerical Control به معنای کنترل عددی رایانهای است. در این سیستم، مسیر حرکت ابزار یا هد برش بر اساس یک برنامه از پیش تعیینشده کنترل میشود.
طرح قطعه معمولاً ابتدا در نرمافزار CAD ایجاد شده و سپس با استفاده از نرمافزار CAM به مسیر حرکت ابزار و دستورهای قابل اجرا برای دستگاه تبدیل میشود. دستگاه بر اساس این اطلاعات، حرکت محورها، سرعت، موقعیت ابزار و سایر پارامترهای فرایند را کنترل میکند.
بنابراین «CNC» بهتنهایی مشخص نمیکند که قطعه چگونه بریده میشود. یک دستگاه CNC ممکن است از:
- ابزار فرز
- تیغه یا ابزار مکانیکی
- پلاسما
- واترجت
- لیزر
برای انجام عملیات استفاده کند.
در خدمات برش ورق فولادی، دستگاههای CNC به دلیل تکرارپذیری مناسب و امکان اجرای مسیرهای از پیش طراحیشده، برای تولید قطعات سفارشی و تیراژ بالا کاربرد دارند.
مزایای اصلی دستگاه CNC
مزیت دستگاههای CNC به نوع ماشین و ابزار نصبشده روی آن بستگی دارد، اما بهطور کلی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اجرای تکرارشونده قطعات بر اساس نقشه دیجیتال
- کاهش وابستگی دقت ابعادی به حرکت دستی اپراتور
- امکان تولید هندسههای پیچیده
- کنترل سرعت و مسیر حرکت ابزار
- امکان استفاده در تولید تکقطعه و تیراژ صنعتی
- قابلیت اجرای عملیات مختلف مانند برش، سوراخکاری و ماشینکاری
- امکان بهینهسازی مسیر ابزار و چیدمان قطعات
استفاده از CNC خطای انسانی را کاملاً حذف نمیکند؛ برنامهنویسی، تنظیم ابزار، فیکسچر، کالیبراسیون و کنترل کیفیت همچنان بر نتیجه نهایی تأثیر دارند.
کاربردهای CNC
سیستمهای CNC در صنایع مختلف استفاده میشوند و نوع دستگاه بر اساس قطعه موردنظر انتخاب میشود.
از مهمترین کاربردها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- قطعهسازی و ماشینسازی
- تولید قطعات خودرو
- ساخت تجهیزات نفت و گاز
- تولید قالب و فیکسچر
- هوافضا
- تجهیزات پزشکی
- ساخت قطعات صنعتی سفارشی
- سوراخکاری و ماشینکاری دقیق
- برش ورقهای فولادی طبق نقشه
برای پروژههایی که به برش ورق فولادی در ابعاد و ضخامتهای مختلف نیاز دارند، استفاده از خدمات برش CNC میتواند امکان اجرای طرحهای تکرارشونده و سفارشی را فراهم کند.
برش لیزر چیست؟
برش لیزری یک فرایند حرارتی و غیرتماسی است که در آن پرتوی متمرکز لیزر انرژی زیادی را روی بخش کوچکی از قطعه متمرکز میکند. ماده در مسیر برش ذوب یا در برخی شرایط تبخیر شده و گاز کمکی، مواد مذاب را از شکاف برش خارج میکند.
برش لیزر به دلیل عرض برش کم، قابلیت اجرای مسیرهای پیچیده و سرعت مناسب، یکی از روشهای پرکاربرد برای تولید قطعات ورقی است.
برش لیزری کاملاً بدون اثر حرارتی نیست و ممکن است در مجاورت لبه، ناحیه متأثر از حرارت ایجاد شود؛ هرچند این ناحیه معمولاً در مقایسه با بسیاری از روشهای حرارتی دیگر محدودتر است.
انواع دستگاه برش لیزر
لیزر CO2
در لیزر CO2، محیط فعال از مخلوطی از گازها تشکیل شده است. این فناوری در برش و حکاکی موادی مانند چوب، پلاستیک، پارچه و برخی فلزات کاربرد دارد.
امروزه در بسیاری از کاربردهای صنعتی برش ورق فلزی، لیزرهای فیبر جایگاه گستردهتری پیدا کردهاند.
لیزر فیبر
لیزر فیبر یکی از متداولترین فناوریهای امروزی برای برش فلزات است. این دستگاهها برای برش موادی مانند:
- فولاد کربنی
- استیل زنگنزن
- آلومینیوم
- مس
- برنج
استفاده میشوند.
برخلاف متن قبلی، لیزر فیبر را نباید بهصورت عمومی روش مناسبی برای برش چوب و شیشه معرفی کرد؛ کاربرد اصلی آن در صنعت برش، فلزات است.
لیزرهای Nd و Nd
این خانواده از لیزرهای حالت جامد بیشتر در برخی کاربردهای دقیق، سوراخکاری، مارکینگ و فرایندهای تخصصی استفاده میشوند و در برش عمومی ورق فلزی، لیزر فیبر و CO2 رایجتر هستند.
مزایای اصلی برش لیزر
- امکان اجرای طرحهای پیچیده روی ورق
- عرض برش کم
- دقت و تکرارپذیری مناسب
- عدم تماس مکانیکی ابزار با قطعه
- سرعت مناسب در بسیاری از ورقهای نازک و متوسط
- امکان برش سوراخها و جزئیات کوچک
- قابلیت برنامهریزی و تولید خودکار
- کاهش نیاز به برخی عملیات تکمیلی در صورت تنظیم صحیح دستگاه
برش لیزر لزوماً در تمام شرایط لبهای بدون پلیسه یا بدون نیاز به پرداخت ایجاد نمیکند. جنس ورق، ضخامت، توان دستگاه، نوع گاز و تنظیمات فرایند بر کیفیت لبه اثر دارند.
کاربردهای برش لیزر
برش لیزر در صنایعی استفاده میشود که ساخت قطعات ورقی با هندسه دقیق اهمیت دارد، از جمله:
- خودروسازی
- ماشینسازی
- تجهیزات صنعتی
- صنایع برق و الکترونیک
- ساخت کابینت و تابلوهای فلزی
- تجهیزات پزشکی
- صنایع هوافضا
- قطعهسازی
- محصولات دکوراتیو فلزی
- ساخت قطعات استیل
انتخاب برش لیزری در صنایع سنگین مانند کشتیسازی نیز به ضخامت، ابعاد ورق، ظرفیت دستگاه و الزامات تولید وابسته است و نمیتوان آن را برای تمام قطعات این صنایع بهترین روش دانست.
تفاوت برش لیزر و CNC
مهمترین نکته در مقایسه این دو اصطلاح آن است که لیزر یک فناوری برش است، اما CNC یک روش کنترل ماشین است. بنابراین یک دستگاه لیزر نیز میتواند CNC باشد.
در کاربرد رایج بازار، زمانی که «برش CNC» در مقابل لیزر قرار میگیرد، معمولاً منظور استفاده از دستگاههایی مانند پلاسما CNC یا ماشینکاری با ابزار مکانیکی است.
بنابراین عبارت «لیزر همیشه دقیقتر از CNC است» صحیح نیست. یک مرکز ماشینکاری CNC میتواند تلرانسهای بسیار دقیقی ایجاد کند، درحالیکه لیزر برای برش سریع و دقیق ورقهای دوبعدی مزیت دارد.
همچنین ضخامت قابل برش را نمیتوان با یک عدد ثابت مانند نیم یا سهچهارم اینچ مشخص کرد؛ ظرفیت واقعی به توان دستگاه، نوع لیزر، جنس ماده، گاز مصرفی و کیفیت مورد انتظار بستگی دارد.
برش لیزر بهتر است یا CNC؟
برای قطعات ورقی با طرحهای پیچیده، سوراخهای کوچک و نیاز به سرعت تولید بالا، برش لیزر معمولاً گزینه مناسبی است.
در مقابل، اگر قطعه نیاز به عملیات سهبعدی، ایجاد شیار، کفتراشی، سوراخکاری عمیق یا ماشینکاری حجمی داشته باشد، دستگاه فرز CNC انتخاب مناسبتری خواهد بود. برای ورقهای فولادی بسیار ضخیم نیز ممکن است پلاسما CNC یا سایر روشهای حرارتی از نظر سرعت و هزینه مناسبتر باشند.
بنابراین انتخاب نهایی باید بر اساس موارد زیر انجام شود:
- جنس ماده
- ضخامت
- ابعاد
- تلرانس موردنیاز
- هندسه قطعه
- کیفیت لبه
- تیراژ
- هزینه تولید
انتخاب خدمات برش مناسب در فولاد حامیران
فولاد حامیران خدمات مختلف برش را برای ورقها و مقاطع فولادی ارائه میدهد. انتخاب میان برش لیزر و CNC باید بر اساس نقشه قطعه، ضخامت، نوع فولاد و کیفیت موردنیاز انجام شود.
برای قطعات ورقی ظریف و طرحهای پیچیده میتوان از خدمات برش لیزر استفاده کرد؛ درحالیکه برای ورقهای ضخیمتر یا پروژههایی با شرایط متفاوت، خدمات CNC میتواند گزینه مناسبتری باشد. بررسی نقشه پیش از اجرا به انتخاب روش دقیقتر و اقتصادیتر کمک میکند.
