كيف حدثت ثورة فى الصناعة نتيجة إستخدام تقنية الليزر

ماكينات الليزر المختلفة وهم من اهم انواع ماكينات التشغيل الحديثة:
-هى أهم الآلات الحديثة والمزودة بتقنية دقيقة وعالية ، لتركيز اشعة الليزر بطاقات عالية على انواع مختلفة من الخامات وتقوم بالقطع او الحفر او الرسم او اللحام أو تشكيل الأجزاء من الصفر مثل الطابعات ثلاثية الأبعاد وكل ذلك حسب التطبيق المستخدم ويتم التحكم بها باستخدام أجهزة الكمبيوتر على احدث برامج التصميم ، يوجد اختلافات بين انواع ماكينات الليزر ولهذا يجب عليك تحديد أهداف استخدامها حتى يتسنى لك اختيار الإمكانيات المناسبة لك حسب انواع الخامات التى تعمل بها وحسب الحاجة والتطبيق المراد استخدامة.
-ماكينات الليزر المختلفة تستخدم تكنولوجيا أشعة الليزر وتُستخدم في التطبيقات الصناعية و لكن عندما بدأ انتشارها كان في الصناعات الصغيرة.
-توفر لك ماكينات الليزر عدد لا محدود من الاستخدامات التي يمكن العمل بها فى الصناعات المختلفة ، وكذلك في أنواع الصناعات إن كانت صغيرة أو متوسطة وهامة جدا فى الصناعات الكبيرة ، وتعتبر هذه الماكينات الأولي دائماً فى الكثير من المجالات حيث أهميتها فى الصناعة باتت حتمية ولا بدائل عنها.
-تتيح لك انواع ماكينات الليزر العديد من الاستخدمات من خلال برامج تحكم بين الكمبيوتر والآلات التي يسهل العمل بها بسهولة. فعلى سبيل المثال يمكنك إنشاء تصاميم أتوماتيكية من برامج التصميم على الحاسب ، يتم إرسالها مباشرة من الحاسب بمجرد الإرسال إلى الماكينة لتنفيذ الأمر على الخامات.
-سنة 1965 تم إنتاج أول ماكينة ليزر لثقب المجوهرات والماس وهذة الماكينة تم صنعها بواسطة مركز ويسترن إلكتريك للهندسة و الأبحاث و في عام 1970 تطورت التكنولوجيا و توسع استخدام الليزر ليشمل معادن مثل التيتانيوم لتصنيع الطائرات.
-انتاج شعاع الليزر يتم عن طريق تحفيز مادة معينة باستخدام تفريغ كهربي و أثناء تحفيز الليزر ينعكس شعاع الليزر داخلياً بواسطة مرآة جزئية حتي يصل الي درجة معينة من الطاقة ليخرج في صورة شعاع ضوء متماسك أحادي اللون.

أستخدام الليزر فى الماكينات:
أولاً ماكينات قطع المعادن بالليزر: يعمل الليزر عن طريق توجيه شعاع الليزر عن طريق عدسات و تركيز الشعاع على سطح الشغلة الذي بدوره ينصهر او يتبخر او يحترق و يترك سطح الشغلة نظيف و السطح النهائي يكون جيد جداً.

المواد المستخدمة في القطع بالليزر:
تتنوع المواد الهندسية المستخدمة في القطع والحفر بالليزر تنوع شديد من مواد معدنية (حديد- نحاس – الألومنيوم …الخ) مواد غير معدنية (الخشب – الزجاج –الأكريليك-السيراميك…الخ)

مزايا استخدام ماكينة القطع بالليزر:
ماكينة القطع بالليزر لديها خصائص القطع السريع ونوعية قطع جيدة. ويمكن تلخيصها على النحو التالي:
1) سرعة القطع السريع.
2) نوعية قطع وجودتها عالية.
منطقة التأثير الحراري صغيرة جدا، وخصائص المواد بالقرب من قطع لا تتأثر. ولها تشوه صغير وقطع عالية الدقة. شكل الشق جيدة، وشكل المقطع العرضي للشق هو أكثر انتظاما.
3) كفاءة القطع العالية.
4) حماية البيئة دون تلوث
5) مقارنة مع الطريقة التقليدية للتغذية، آلة القطع بالليزر يمكن تحقيق توفير المواد باستخدام التعشيش بدرجات الحرارة معقولة. فإنه يمكن أيضا زيادة كفاءة الإنتاج وخفض التكاليف.

ثانياً ماكينات اللحام بالليزر:
اللحام بواسطة الليزر أو اللحام بواسطة شعاع الليزر (Laser beam welding أو LBW) هي تقنية لحام عدة من القطع المعدنية باستخدام الليزر. وربما كان اللحام بالليزر (تضخيم الضوء بواسطة انبعاث الإشعاع المحفّز) من أحدث الإضافات لأسرة عمليات اللحام المتنامية. حيث أن شعاع الليزر : اتجاهي ، قوي ، أحادي اللون (من الطول الموجي الواحد) ومتماسك ، كل الموجات في الطور. يمكن تركيز مثل هذه الحزمة على بقعة صغيرة جدًا مما يعطي كثافة طاقة عالية جدًا ويقدم شعاع الليزر مصدراً للحرارة مركزة دقيقة المساحة ودقيقة العمق ، ويؤدي ذلك إلى أن المعدن تذوب عناصره فى المنطقة المرادة والتى يكون عليها تركيز من شعاع الليزر وبالتالى تبدأ هذه المنطقة المنصهرة فى الالتحام مع الجزء الآخر من المعدن المراد لحامه .
-ويستخدم اللحام بفيض الليزر في العمليات الدورية في الصناعة مثل صناعة السيارات.

بعض انواع الماكينات المختلفة التي اعتمدت بشكل رئيسي على استخدام الليزر:
ماكينة ليزر للنقش على الزجاج او الخشب او المعدن .
ماكينات ليزر لعمل تغطية على أسطح المعادن من أجل الحفاظ عليها من التلف.
ماكينات ليزر وهى تكون طابعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج مجسمات مختلفة معدنية وغير معدنية.
أجهزة ليزر لعمل فحوصات وتحليل لمرضى سرطان الدم وعلاج حالات كثيرة منهم.
أجهزة ليزر طبية للقيام ببعض عمليات مختلفة للعين ومشاكل الشبكية وضعف النظر.
ماكينات ليزر للحفر و القطع .
ماكينات ليزر لعمل أختام على المواد المعدنية المختلفة.
-تقوم أدوات معالجة الخلايا بالتشكيل بالليزر بوضع معايير جديدة لتطوير المجالات وتنقيتها بدقة ، وتوليد خطوط عالية النقاء ذات إنتاجية أكبر في وقت أقل من الطرق التقليدية.

تٌستخدم فوهات فى كل الماكينات التي تستخدم الليزر وتصنع هذه الفوهات من:
1-النحاس,ويعد من أكثر المواد شيوعاً ,
2-الفولاذ
3-الفولاذ المقاوم للصدأ.

-وختاماً فإن استخدام ماكينات الليزر فى الصناعة هو طريقة لضمان جودة المنتجات، تقليل |كثافة اليد العاملة و تكلفة العمالة|وتحسين بيئة العمل الضرورية للإنتاج الحديث.وماكينات الليزر تلعب دوراً هاماً فى ذلك .

-وأظهرت النتائج أن معظم الأخطاء فى ماكينات الليزر ترتبط ارتباطاً وثيقاً بأمر التشغيل والبيئة التشغيلية لآلة القطع بالليزر.حيث أن ارتفاع درجة الحرارة يمكن أن يؤدي إلى الرطوبة فى الليزر.
من أجل منع حدوث هذا الوضع وتقليل وقت فشل المعدات،
1-يجب المحافظة على استقرار درجة حرارة المكان الموجود به الماكينة ويكون ذلك عن طريق المحافظة على سلامة ودرجة حرارة التشلير الفريون وهذا يكون أنبوب الليزر ،
2-يجب المحافظة على استقرار وثبات الماكينة فى مكانها وعدم تحريكها نهائيا ،
3-عدم التحميل الزائد فى العمل عليها حتى لايؤدى ذلك الى ارتفاع درجة حرارة أنبوب الليزر وبالتالي إتلافها ،
4-تنظيف الماكينة من الأتربة والشوائب والعوالق.