تشكيل المعادن بالليزر هو تقنية حديثة تستخدم في الصناعات المتقدمة لتحويل الصفائح المعدنية المسطحة إلى هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة دون الحاجة إلى قوالب ميكانيكية. تعتمد هذه التقنية على استخدام الليزر لتسخين مناطق محددة من المعدن، ما يسبب تشوهات حرارية تؤدي إلى ثني المعدن وتشكيله وفق التصميم المطلوب. هذا الأسلوب يُستخدم في تطبيقات مختلفة تشمل صناعة الطائرات، بناء السفن، وتصنيع الأجزاء الدقيقة.
آلية عمل تشكيل المعادن بالليزر:
يعتمد التشكيل بالليزر على ثلاث آليات رئيسية للتشوه الحراري:
- آلية تدرج الحرارة (TGM): تسخين سطح المعدن بشكل غير متساوٍ يتسبب في انحناء المعدن بفعل التفاوت في تمدد الطبقات السطحية.
- آلية الانبعاج (BM): تعتمد على إجبار المعدن على الانبعاج نتيجة التسخين الموضعي المكثف.
- آلية الانكماش (UM): تحدث عندما يُترك المعدن ليبرد بعد التسخين، ما يؤدي إلى انكماش مُتحكم فيه يساهم في تشكيل المعدن.
هذه العمليات تتم دون أي تماس مباشر بين الأداة والمعدن، مما يقلل من التآكل ويحافظ على دقة الأبعاد النهائية
التطبيقات الصناعية:
- صناعة الطيران: تستخدم لتشكيل الأجزاء المعقدة خفيفة الوزن.
- صناعة السيارات: إنتاج مكونات الهيكل الخارجي بتصاميم ديناميكية.
- البروتوتايب السريع: تشكيل النماذج الأولية من صفائح رقيقة بطريقة فعالة وبتكلفة منخفضة مقارنة بالطرق التقليدية
التحديات والمزايا:
- المزايا:
- تقنية غير تلامسية مما يحسن من عمر الأدوات.
- دقة عالية في تشكيل الأشكال المعقدة.
- إمكانية تشكيل المواد الصلبة مثل الفولاذ والتيتانيوم.
- التحديات:
- التحكم في التشوه غير المرغوب فيه على حواف الصفائح (ظاهرة “تأثير الحافة”).
- الحاجة إلى أنظمة تبريد فعالة للتحكم في توزيع الحرارة بشكل دقيق
استعمالاته بمجال الحياة :
- الصناعات الطبية
- الصناعات الإلكترونية
- صناعة السيارات
- المجوهرات والساعات
- التغليف والطباعة
- التطبيقات العسكرية والفضائية
- الفن والديكور
- الأزياء والملابس
أنواع أجهزة قص الحديد بالليزر بالتفصيل،واستخداماتها:
- ماكينات قص ليزر الألياف الضوئية (Fiber Laser Cutting Machines)
الاستخدامات:
الصناعات الثقيلة مثل صناعة السيارات والطيران.
تصنيع الآلات والقطع الهندسية المعقدة. - ماكينات قص ليزر ثاني أكسيد الكربون (CO₂ Laser Cutting Machines)
الاستخدامات:
الصناعات التي تتطلب نقشًا على مواد مختلفة إلى جانب الحديد.
الديكورات الداخلية وإنتاج اللوحات الإعلانية. - ماكينات قص ليزر Nd:YAG (Neodymium-Doped Yttrium Aluminum Garnet)
الاستخدامات:
التطبيقات الطبية والإلكترونية.
تصنيع المجوهرات والنقش الدقيق. - ماكينات قص ليزر هجين (Hybrid Laser Cutting Machines)
الاستخدامات:
المصانع المتعددة الوظائف التي تتعامل مع مواد متنوعة.
القص واللحام في عملية واحدة. - ماكينات قص ليزر ديود (Diode Laser Cutting Machines)
الاستخدامات:
المشاريع الصغيرة والتطبيقات المنزلية.
“تشكيل بالليزر… دقة تفوق الخيال، وإبداع بلا حدود!”