Laser Cut Quality Inspection
يُعد فحص جودة القطع بالليزر وتقييمها شرطًا مسبقًا لضبط الجودة. ويستطيع المشغّل التحقق من جودة القطع عبر المعايير التالية.
جودة الثقب الأولي (Piercing)
في بداية القطع بالليزر، يجب ثقب فتحة صغيرة على سطح الشغلة قبل الشروع في الحركة الخطية للقطع. تُسمّى هذه العملية Piercing وهي من أهم مؤشرات صحة معلمات القطع.
إذا ظهرت أثناء الثقب شرارات غير عادية، أو ضوضاء غير اعتيادية، أو فتحة كبيرة جدًا، أو رذاذ معدن منصهر في أي مرحلة، فهذا يعني أن معلمات القطع خاطئة. ويؤدي ذلك إلى ارتفاع حرارة الفوهة (nozzle) وتلف الزجاج الواقي.
أبعاد القطعة النهائية
معظم القطع الممزقة بالليزر هي مكونات تجميع لإنشاءات متنوعة، ولذلك يجب أن تكون الأبعاد النهائية دقيقة لكي يتم التجميع دون مشاكل.
- قبل بدء الإنتاج، اقطع عينة صغيرة — مربعًا بفتحة.
- قِس الفتحة والمربع بالقدمة المعيارية (kumpas/caliper)، وتأكد من مطابقة الأبعاد للمواصفات وعدم تجاوز السماحيات.
- في حالة وجود انحراف، طبّق تعويض Kerf (kerf compensation) على المحيط الداخلي والخارجي.
- تحقق من أن نتيجة القطع تتوافق مع المسار المبرمج — على سبيل المثال أن الأبعاد لا تنحرف عند استخدام القطع المشترك (common cut).
- إذا كانت الإعدادات خاطئة (مثل خط الدخول / lead-in) أو كانت الفوهة تالفة، فلن تخرج الفتحة دائرية تمامًا.
- استخدم الحلقات (loops) ونقاط التبريد عند الحاجة للحفاظ على الزوايا.
عرض الـ Kerf (شق القطع)
يتكوّن الـ Kerf (شق القطع) في القطع بالليزر بفعل الانصهار الجزئي للمعدن تحت تأثير شعاع الليزر. ويعكس عرض الـ Kerf جودة القطع مباشرة. الـ Kerf العريض جدًا يعني أن قدرة الليزر مرتفعة جدًا أو أن سرعة القطع منخفضة جدًا، مما يؤدي إلى انصهار مفرط للمعدن.
خشونة الحافة
تُقاس خشونة حافة القطع من خلال عمق الخطوط العمودية (الأخاديد) المتكوّنة على سطح القطع.
- خطوط عمودية واضحة وعميقة — خشونة عالية وجودة قطع رديئة.
- خطوط عمودية ناعمة جدًا — خشونة منخفضة وجودة قطع جيدة.
المخروطية واستدارة الزوايا
المخروطية (Taper) هي الزاوية بين الجزء العلوي والجزء السفلي من شق القطع بالليزر.
- عندما تكون المعلمات مضبوطة بشكل صحيح، تكون المخروطية صغيرة جدًا ويمكن إهمالها.
- في الشغلات الأكثر سُمكًا، يتزحزح موضع بؤرة شعاع الليزر تدريجيًا ويتشتت الشعاع، فيتسع شق القطع وتظهر مخروطية ملحوظة.
- تُضبط المخروطية أساسًا من خلال المعلمات؛ كما أن تآكل الفوهة سبب شائع.
- استدارة الزوايا ناجمة غالبًا عن تشوّه الفوهة أو عن أجزاء متحركة بالماكينة متآكلة / غير متمحورة.
النتوءات والخبث (Dross)
تعكس النتوءات (bavura) والخبث (dross) جودة القطع بالليزر بصورة مباشرة، وهي مشكلة شائعة في قطع المعادن المختلفة.
- لا تُنتج عملية القطع المضبوطة جيدًا أي نتوءات تقريبًا.
- إذا ظهرت نتوءات على حافة القطع، فإن المعلمات غير صحيحة.
- تختلف مشاكل النتوءات بحسب المعدن، ويمكن إزالتها في الغالب بضبط معلمات القطع الصحيحة.
التشوّه (Deformation)
التشوّه مشكلة شائعة في تصنيع المعادن. ويحدث عادة عند قطع الصفائح الرقيقة أو عند تنفيذ المعالجة الدقيقة للأجزاء الصغيرة.
إذا كانت معلمات القطع غير صحيحة وكانت الحرارة الواردة من إشعاع الليزر مرتفعة جدًا، فإن ذلك يضر بالمادة ويسبب تشوهًا حراريًا. يجب منع ارتفاع الحرارة والتشوّه بالتحكم في قدرة الليزر وسرعة التغذية وسائر معلمات القطع.
المنطقة المتأثرة حراريًا (HAZ)
تنجز ماكينة القطع بالليزر عملية القطع بإذابة المادة أو تبخيرها. المادة المحيطة بشق القطع تتأثر بحرارة الليزر، فتتغيّر بنيتها الجزيئية. وتُسمّى المنطقة التي تغيّرت فيها البنية الجزيئية بفعل الإشعاع المنطقة المتأثرة حراريًا (HAZ — Heat-Affected Zone).
ينتج القطع بالليزر دائمًا منطقة HAZ، لكن يمكن إبقاء نطاقها ضمن حدود مقبولة باتخاذ التدابير المناسبة.
جودة المعدن الخام
للأسف، الواقع الحالي للسوق هو أن منتجي المعادن يسعون إلى التوفير قدر الإمكان في جودة الإنتاج لخفض سعر المنتج النهائي على حساب الجودة. يجب على المشغّل أن يكون مستعدًا لذلك وأن يتعامل مع كل دفعة معدن بمسؤولية:
- جهّز المعدن دائمًا — أزل الصدأ والملوثات.
- اضبط المعلمات أولًا على عيّنة، ثم ابدأ بقطع القطع الفعلية للإنتاج.