بحسب مولدات الليزر المختلفة، هناك ثلاثة أنواع منآلات قطع المعادن بالليزرالمنتجات المتوفرة في السوق: آلات قطع الليزر الليفي، وآلات قطع الليزر CO2، وآلات قطع الليزر YAG.
الفئة الأولى، آلة قطع الليزر الليفي
بفضل قدرة آلة القطع بالليزر الليفي على نقل البيانات عبر الألياف الضوئية، تحسّنت مرونة هذه الآلة بشكل غير مسبوق، وانخفضت نقاط العطل، وأصبحت صيانتها سهلة، وسرعتها عالية. لذا، تتمتع آلة القطع بالليزر الليفي بمزايا كبيرة عند قطع الصفائح الرقيقة التي لا تتجاوز سماكتها 25 مم. كما أن معدل التحويل الكهروضوئي لليزر الليفي يصل إلى 25%، مما يمنحه مزايا واضحة من حيث استهلاك الطاقة الكهربائية ونظام التبريد.
آلات قطع الألياف الليزرية بشكل رئيسيالمزايا:معدل تحويل كهروضوئي عالي، استهلاك منخفض للطاقة، يمكنه قطع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ وألواح الفولاذ الكربوني في حدود 25 مم، وهو أسرع آلة قطع بالليزر لقطع الألواح الرقيقة من بين هذه الآلات الثلاث، شقوق صغيرة، جودة بقعة جيدة، ويمكن استخدامه للقطع الدقيق.
أبرز عيوب ماكينة القطع بالليزر الليفي:يبلغ طول موجة آلة القطع بالليزر الليفي 1.06 ميكرومتر، وهي موجة لا تمتصها المواد غير المعدنية بسهولة، لذا لا يمكن استخدامها لقطعها. يُعدّ طول الموجة القصير لليزر الليفي ضارًا جدًا بالجسم والعينين. ولأسباب تتعلق بالسلامة، يُنصح باختيار جهاز مغلق بالكامل لمعالجة المواد بالليزر الليفي.
تحديد الموقع الرئيسي في السوق:تُستخدم آلات القطع بالليزر الليفي في عمليات القطع التي يقل سمكها عن 25 مم، وخاصةً في معالجة الصفائح الرقيقة بدقة عالية، وذلك بشكل رئيسي للمصنّعين الذين يحتاجون إلى دقة وكفاءة فائقتين. وتشير التقديرات إلى أنه مع ظهور ليزرات بقوة 10000 واط وما فوق، ستحل آلات القطع بالليزر الليفي محل ليزرات ثاني أكسيد الكربون عالية الطاقة في معظم أسواق آلات القطع.
الفئة الثانية، آلة قطع الليزر بثاني أكسيد الكربون
التستطيع آلة القطع بالليزر CO2 قطع الفولاذ الكربوني بثباتيصل سمكها إلى 20 مم، والفولاذ المقاوم للصدأ إلى 10 مم، وسبائك الألومنيوم إلى 8 مم. يتميز ليزر ثاني أكسيد الكربون بطول موجي يبلغ 10.6 ميكرومتر، وهو ما يسهل امتصاصه نسبيًا بواسطة المواد غير المعدنية، ويمكنه قطع مواد غير معدنية عالية الجودة مثل الخشب والأكريليك والبولي بروبيلين والزجاج العضوي.
المزايا الرئيسية لليزر ثاني أكسيد الكربون:تتميز هذه الآلة بقدرة عالية، تتراوح قدرتها العامة بين 2000 و4000 واط، وتستطيع قطع الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني والمواد التقليدية الأخرى كاملة الحجم حتى سُمك 25 مم، بالإضافة إلى ألواح الألمنيوم حتى سُمك 4 مم، وألواح الأكريليك حتى سُمك 60 مم، وألواح الخشب، وألواح PVC. كما أنها سريعة جدًا عند قطع الألواح الرقيقة. علاوة على ذلك، وبفضل ليزر ثاني أكسيد الكربون الذي يُصدر شعاعًا ليزريًا مستمرًا، تُحقق هذه الآلة أنعم وأفضل نتائج قطع بين آلات القطع بالليزر الثلاث.
العيوب الرئيسية لليزر ثاني أكسيد الكربون:لا تتجاوز نسبة التحويل الكهروضوئي في ليزر ثاني أكسيد الكربون 10%. لذا، لا بد من معالجة مشكلة استقرار التفريغ في ليزر ثاني أكسيد الكربون عالي الطاقة. وبما أن معظم التقنيات الأساسية والرئيسية لليزر ثاني أكسيد الكربون حكرٌ على الشركات المصنعة الأوروبية والأمريكية، فإن معظم هذه الأجهزة باهظة الثمن، إذ يتجاوز سعرها مليوني يوان، كما أن تكاليف الصيانة المرتبطة بها، كالملحقات والمواد الاستهلاكية، مرتفعة للغاية. إضافةً إلى ذلك، فإن تكلفة التشغيل الفعلية مرتفعة جدًا، ويستهلك القطع كمية كبيرة من الهواء.
تحديد موقع ليزر ثاني أكسيد الكربون في السوق الرئيسية:تُستخدم هذه التقنية في معالجة قطع الألواح بسماكة تتراوح بين 6 و25 ملم، وهي مخصصة بشكل رئيسي للمؤسسات الكبيرة والمتوسطة الحجم، وبعض مؤسسات معالجة القطع بالليزر التي تعتمد كليًا على المعالجة الخارجية. مع ذلك، ونظرًا لتكاليف الصيانة الباهظة لأجهزة الليزر، واستهلاك الطاقة العالي للمعالج الرئيسي، وعوامل أخرى يصعب التغلب عليها، فقد تأثر سوقها بشكل كبير في السنوات الأخيرة بآلات القطع بالليزر الصلب وآلات القطع بالليزر الليفي، ويشهد السوق انكماشًا ملحوظًا.
الفئة الثالثة، آلة قطع الليزر الصلب YAG
تتميز ماكينة القطع بالليزر ذي الحالة الصلبة YAG بسعرها المنخفض واستقرارها الجيد، إلا أن كفاءتها في استهلاك الطاقة تقل عمومًا عن 3%. في الوقت الحالي، تقل قدرة خرج منتجاتها في الغالب عن 800 واط. ونظرًا لانخفاض طاقة الخرج، تُستخدم هذه الماكينة بشكل أساسي في عمليات التثقيب وقطع الصفائح الرقيقة. ويمكن استخدام شعاع الليزر الأخضر الخاص بها في ظروف النبض أو الموجة المستمرة. يتميز هذا الشعاع بطول موجي قصير وتركيز ضوئي جيد، مما يجعله مناسبًا للتصنيع الدقيق، وخاصةً تصنيع الثقوب باستخدام النبض. كما يمكن استخدامه أيضًا في عمليات القطع.اللحاموالطباعة الحجرية.
المزايا الرئيسية لليزر ياغ:يمكنها قطع الألومنيوم والنحاس ومعظم المعادن غير الحديدية. سعر شراء الآلة منخفض، وتكلفة تشغيلها قليلة، وصيانتها بسيطة. وقد أتقنت الشركات المحلية معظم التقنيات الأساسية. تكلفة الملحقات والصيانة منخفضة، والآلة سهلة التشغيل والصيانة. كما أن متطلبات جودة العمال ليست عالية.
العيوب الرئيسية لليزر ياجلا يمكنها قطع المواد التي يقل سمكها عن 8 مم، وكفاءة القطع منخفضة للغاية.
تحديد موقع ليزر الياج في السوق الرئيسية:تُستخدم هذه الآلات لقطع المعادن التي يقل سمكها عن 8 مم، وهي مناسبة بشكل أساسي للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم، ومعظم المستخدمين في قطاعات تصنيع الصفائح المعدنية، والأجهزة المنزلية، وأدوات المطبخ، والديكور، والإعلان، وغيرها من الصناعات التي لا تتطلب معالجة عالية. ونظرًا لانخفاض أسعار ليزر الألياف، فقد حلت آلات قطع ليزر الألياف الضوئية محل آلات قطع ليزر YAG بشكل أساسي.
بشكل عام، حلت آلات القطع بالليزر الليفي، بفضل مزاياها العديدة ككفاءة المعالجة العالية، ودقة المعالجة الفائقة، وجودة القطع الممتازة، وإمكانية القطع ثلاثي الأبعاد، محل طرق معالجة الصفائح المعدنية التقليدية كالقطع بالبلازما، والقطع بالماء، والقطع باللهب، والتثقيب باستخدام الحاسوب (CNC). وبعد ما يقارب عشرين عامًا من التطوير المستمر، أصبحت تقنية القطع بالليزر ومعدات آلات القطع بالليزر مألوفة ومستخدمة على نطاق واسع من قبل غالبية شركات معالجة الصفائح المعدنية.