کاربردهای دستگاه لیزر

لیزر و ماشین لیزر یکی از مهم ترین اختراعات قرن بیستم هستند. بخشی از کاربردهای دستگاه لیزر:
ساخت دی وی دی
انجام امور پزشکی مانند انواع عمل جراحی چشم
برش و حکاکی اجسام
ایجاد حفره، برش و حکاکی در الماس
ارتباطات، اینترنت و تلویزیون
برش و حکاکی اجسام (کاربرد صنعتی)
لیزرها چنان انرژی متراکم و شدیدی تولید میکنند که برش انواع فلزات، سرامیک، پلاستیک را میسر میکنند. لیزرها در کاربردهای صنعتی بسیار مورد پسند و استفاده قرار گرفته اند چون لیزرهایی که با کامپیوتر و یا دستگاه برش لیزری کنترل میشوند، بسیار دقیق تر از ابزارهای برشی هستند که توسط انسان هدایت میشوند و بر خلاف ابزار سنتی، پرتو لیزر کند نمیشود.
کاربرد لیزر در عمل جراحی چشم
دقت و ظرافت بالای لیزر باعث میشود که این وسیله برای جوش دادن شبکه های جداشده چشم و بستن رگهای خونی پاره شده چشم بکار برود. این عمل بدون درد است چرا که نور لیزر درست مستقیم از تخم چشم بیمار عبور میکند. عمل جراحی لیزر میتواند به اصلاح مشکلات چشم نظیر نزدیک بینی کمک کند.
لیزر بسیار فراتر از یک نور تابشی پرقدرت است. تفاوت بین نور معمولی و نور لیزر مثل تفاوت بین موج داخل وان حمام و امواج عظیم دریاست. اگر دستانتان را در وام حمام به عقب و جلو حرکت دهید، موج تولید میکنید. اگر حرکت دستانتان را در یک راستا ادامه دهید، امواج بزرگ و بزرگتری تولید خواهند شد. تصور کنید که این کار را میلیونها بار در یک اقیانوس واقعی انجام دهید. امواجی که بوجود می آیند، بسیار بسیار بلند خواهند بود.
لیزر نیز شبیه امواج نور میباشد که از یک نور ضعیف شروع میشود و انرژی بیشتر و بیشتری جمع میکند تا جایی که امواج نور بیشتر و بیشتر متمرکز شوند. نور سفیدی که توسط یک منبع نور معمولی تولید میشود، شامل اشعه های نوری متفاوت با طول موجهای متفاوت است. اما در لیزر، اشعه های نور، یک طول موج دارند و منسجم هستند. این چیزی است که باعث میشود نور لیزر، انرژی متمرکز قوی باشد.

کاربرد های برش و حکاکی لیزری

دستگاه های لیزر توانایی برش و حکاکی لیزری روی انواع متریال ها را دارا هستند به همین خاطر میتوان موارد زیادی را برای کاربردهای برش و حکاکی لیزری برشمرد.
از این قابلیت ماشین برش و حکاکی میتوان برای ساخت انواع وسایل تزئینی استفاده کرد ، از جمله : ساخت انواع آلبوم و قاب عکس ، جعبه برای آلبوم های نفیس. به خاطر کیفیت بالایی که دستگاه های لیزر برش و حکاکی در نحوه اجرا دارند برای این امر بسیار پرمصرف بوده و تولید کنندگان این ماشین ها را نسبت به دستگاه های قبلی ارجع تر می دانند .سرعت بالای این دستگاهها حتی در کارهای ظریف کمترین تاثیری بر روی کیفیت کار نگذاشته و همچنین می توان در مدت زمان کوتاهی کارهای تیراژ را به بهترین نحو اجرا کرد.
برش دستگاه حکاکی و برش لیزری بسیار ظریف و دقیق است به همین دلیل برای تولید وسایل تزیینی بسیار کاربرد دارد، زیرا به دلیل سرعت بالایی که در اجرا دارد می تواند در تولید، نقش به سزایی در تیراژ داشته باشد . از جمله خدمات برش لیزری ، برش چرم است که می توان برای ساخت انواع رو میزی از آن استفاده کرد.
برش چرم در رنگهای متنوع و مونتاژ آنها به یکدیگر طرح های خاصی را به وجود می آورند.
یکی دیگر از کاربردهای دستگاه های لیزر، ساخت وسایل تزئینی کاربردی مثل : جعبه دستمال کاغذی با سطل زباله سِت آن است.این وسایل بیشتر در چیدمان پذیرایی منازل استفاده می شود. تنوع طرح برای این سِت بسیار زیاد است گاهی می توان با مونتاژ دو جنس ، کار را خاص تر کرد و حتی روی جعبه، حکاکی و یا نگین کاری انجام داد.
دستگاه های لیزر برای ساخت این مدل کارها بسیار کاربرد داشته و کمک زیادی میکنند فقط کافیست طرح مورد نظر را در یک برنامه دو بعدی کشیده سپس آن را به نرم افزار لیزر آورده و روی جنس مورد نظر دستور حکاکی و یا برش را بفرستید.
سرعت بالا و ظرافتی که این دستگاه ها در اجرا دارند باعث شده طرفداران زیادی را به خود جذب کنند و تولید کنندگان در کنار دستگاهای قبلی خود، خواستار استفاده از ماشین های لیزر باشند زیرا نسبت به دستگاه های قدیمی درصد خطا به صفر رسیده و پیچیده ترین طرح ها را در زمان کمی اجرا می کنند.

کاربرد لیزر برش در صنایع الکترونیک

صنعتگران در حوزه الکترونیک همواره در تلاشند تا روش‌هایی سریع، قابل اطمینان و مقرون به صرفه را برای برش فلزات مورد استفاده در صنعت الکترونیک به کار گیرند. در جایی که تعداد، کیفیت لبه‌های برش‌خورده و ابعاد کوچک محصولات مد نظر صنعتگران می‌باشد، برش لیزری تنها گزینه مورد قبول به نظر می‌رسد. 

آن چه باعث شده تا لیزر گزینه‌ای پر کاربرد در صنعت الکترونیک باشد، توانایی این تکنولوژی در ایجاد برش‌های خیلی کوچک و با کیفیت می‌باشد. از آن‌جایی که گاهی در صنعت الکترونیک قطعات و محصولاتی که مورد استفاده قرار می‌گیرند بسیار ریز هستند، نیاز به روشی هست تا متکی به قوه بینایی انسان نبوده و با بازده بالا عمل کند. در واقع، لیزر پاسخگوی نیاز صنایع مختلف از جمله صنعت الکترونیک را به خوبی برآورده کرده است. این فناوری به صورت خودکار و بدون نیاز به نیروی انسانی توانایی پردازش عملیات مختلف را داشته و با دقت و تمرکز بالا کوچکترین قطعات را برش یا حک بزند. از آن جایی که پرتوی لیزر تماس مستقیم با قطعات برقرار نمی‌کند، آسیب کمتری به آن‌ها وارد شده و کیفیت مواد حفظ می‌شود. 

استفاده از لیزر در صنعت الکترونیک مزایای فراوانی را به همراه دارد. برخلاف روش‌های سنتی، برش لیزی هیچ‌گاه محو یا آلوده نمی‌شود و محصول کیفیت بالایی خواهد داشت. پرتوی لیزر همواره برنده و دقیق باقی خواهد ماند و مدت استفاده از دستگاه لیزر تأثیری بر کیفیت برش لیزری نخواهد داشت. یکی دیگر از مزایای استفاده از تکنولوژی لیزر در صنعت الکترونیک، به صرفه بودن اقتصادی و هدر نرفتن مواد اولیه حین انجام برش قطعات می‌باشد. این در حالی است که با روش‌های قدیمی به علت ریز بودن قطعات و سختی کار، همیشه امکان از بین رفتن مواد اولیه وجود خواهد داشت. در ضمن، در هنگام کار با لیزر نیاز به ابزار یا سخت‌افزار خاصی نبوده و هزینه نگهداری و تعمیر قطعات  نیز پایین می‌باشد. 
اما شاید یکی از مهم ترین مزیت های این فناوری ایمن بودن آن هنگام کار کردن باشد. مخصوصا در شرایطی که اندازه قطعات تا این اندازه کوچک می‌باشد، امنیت و سلامت نیروی انسانی امری ضروری به نظر می‌رسد. در واقع با توجه به این که پرتو لیزر داخل یک محفظه حبس شده و فقط به نقاط مشخصی تابیده می‌شود، برش لیزری با استفاده از دستگاه برش لیزری را می‌توان یکی از ایمن ترین روش های برش معمول در بازار می‌باشد. 
در ادامه برخی موارد استفاده کاربردی از لیزر در صنعت الکترونیک را مشاهده می‌نمایید:

برش لیزری اجزا و قطعات ریز:
امروزه، استفاده از برش لیزری برای ساخت قطعات و اجزای تشکیل‌دهنده انواع گوشی‌های تلفن همراه به عنوان روشی عملی و پربازده شناخته شده است. اجزای سازنده این گوشی‌ها بسیار ریز بوده و به عبارتی با روشی جز استفاده از نیروی لیزر و بهره گیری از قابلیت بالای این تکنولوژی در برش قطعات ریز قابل تولید نیستند.درواقع، مورد استفاده لیزر هر چه باشد (برای اجزای داخلی یا بر روی سطوح خارجی آن) نتیجه مطلوب و مورد پسند خواهد بود.

برش لیزری کارت‌های USD و تخته مدار چاپی:
صنایع الکترونیکی و صنعت نیمه هادی به دلیل استفاده از کارت‌های USD و تخته مدار چاپی (printed circuit boards)، دو صنعت مرتبط با یکدیگر هستند که برش لیزری در آن ها موارد استفاده بسیاری دارد. انواع تخته مدارها از جمله تخته مدار چند لایه، تخته مدار انعطاف‌پذیر و... از طریق لیزر و برش لیزری قابل تولید هستند. مهم ترین مزیت این تکنولوژی را می‌توان توانایی فوق العاده آن در برش تخته مدارهایی با اندازه های بسیار کوچک دانست. 

کاربرد برش و حک لیزری ورق پلکسی گلاس

آن چه که معمولا به عنوان پلکسی گلاس (Plexiglass) شناخته می‌شود، نوعی پلی کربنات شفاف بوده که ظاهری شبیه به شیشه دارد. در طول سال‌های اخیر، استفاده از پلکسی‌گلاس در صنایع و حیطه‌های مختلف بسیار رایج شده است. نوع اصلی و خام آن کاملا بدون رنگ و شفاف بوده و همانطور که گفته شد ظاهری مانند شیشه دارد. اما یکی از مزیت‌های این ماده قابلیت رنگ شدن و موجود بودن آن در رنگ‌های مختلف می‌باشد. آن چه پلکسی گلاس را نسبت به شیشه متمایز می‌کند، مقاومت نسبتا بالای آن در مقابل شکستگی می‌باشد. 
پلکسی گلاس به صورت ورقه‌های با اندازه‌های ۲/۱ × ۸/۱ متر و ضخامتی بین 1 تا 40 میلیمتر به بازار عرضه می‌شود. این ورقه‌ها کم وزن بوده و در دو طرف خود نوعی برچسب مقوایی (برای حفاظت در برابر گرد و غبار) دارند. از این لایه مقوایی می‌توان برای خط کشی و مشخص نمودن محل برش بهره برد. شفافیت، رنگ‌های زیبا و متنوع (شفاف و مات)، وزن کم و مقاومت این ماده موجب شده تا درساخت مکان‌ها و محصولات مختلف مورد استفاده قرار گیرد. 
برای برش ورقه‌های پلکسی می‌توان از کاتر مخصوص پلکسی استفاده کرد که مانند دیگر روش‌های مکانیکی، فعالیتی زمان‌بر خواهد بود. همچنین با این روش، برش‌ها بیشتر به صورت خطوط صاف بوده و ایجاد برش‌های منحنی به سختی صورت می‌گیرد. در ضمن  طرح نهایی نیز از دقت و ظرافت لازم برخوردار نمی‌باشد. روش دیگری که این روزها جایگزین کاتر شده است، استفاده از تکنولوژی لیزر برای ایجاد  برش و حک بر روی ورقه‌های پلکسی‌گلاس می‌باشد. بر خلاف روش قبل، برش‌ها بسیار دقیق و ظریف بوده و علاوه بر بالا رفتن کیفیت کار، هزینه‌های جانبی نیز کاهش پیدا خواهد کرد.  
مزایای برش و حک لیزری روی پلکسی گلاس عبارتند از: 
-با استفاده از دستگاه برش لیزری می‌توان پیچیده‌ترین طرح‌ها را با ظرافت و دقت بالا بر روی ورقه‌های پلکسی برش داد. 
-لیزر توانایی حکاکی با دقتی بین 0.1 تا 0.005 میلیمتر را دارد. در حقیقت، در بسیاری از موارد این میزان از دقت بسیار بیشتر از دقت مورد نیاز برای حک برروی ورقه‌های پلکسی می‌باشد. 
-سرعت برش و حکاکی با لیزر بسیار بالا می‌باشد. 
-کلیه کارها به صورت اتوماتیک و خودکار انجام می‌شود. تنها کافی است تا طرح مورد نظر را در رایانه و نرم‌افزاری مانند کورل طراحی کرده و برای اجرا به دستگاه لیزر بفرستید. 
-حکاکی بر روی پلکسی گلاس با استفاده لیزر نیازی به جوهر یا مواد اولیه‌ای از این قبیل نداشته و تنها با برق قابل انجام است.
-طرح نهایی بسیار همگن، صاف و یکدست خواهد بود.
-با استفاده از لیزر می‌توان همزمان عمق‌های متفاوتی از پلکسی را حک کرد. 


موارد استفاده ورقه‌های پلکسی گلاس در ادامه آورده شده است: 

امروزه ورقه‌های پلکسی گلاس به عنوان جایگزین مناسبی برای شیشه در صنعت و ساختمان نظر گرفته می‌شوند. آن چه باعث شده تا پلکسی گلاس روز به روز محبوبیت بیشتری در بین صنعتگران پیدا کند، ویژگی‌های منحصر به فرد این ماده است.  پلکسی تا 5 برابر بیشتر نسبت به شیشه‌های هم ضخامت خود دارای استحکام می‌باشد. . علاوه بر این، پلکسی به خاطر ویژگی‌هایی نظیر انعطاف‌پذیری، عایق بودن نسبت به حرارت و صوت، سبکی، ثبات رنگ و مقاومت در برابر نور خورشید و مواد شیمیایی همچون اسیدها، روغن‌ها و ... تبدیل به جانشین مناسبی برای شیشه شده است. اما استفاده از پلکسی گلاس محدود به ساختمان‌سازی نمی‌شود و موارد زیر را نیز در بر می‌گیرد:
-ساخت انواع هدایا و یادبودهای یک بعدی، دو یعدی و سه بعدی
-استفاده در حوزه رباتیک
-سقف کاذب
-ساخت انواع تابلوهای تبلیغاتی و LED
-ساخت انواع پارتیشن و فضاسازی
-ساخت انواع کابینت، کمد و ...
-ساخت پاسیو
-ساخت آکواریوم
-ساخت هدایای تبلیغاتی

کاربرد برش لیزری فلز برنج

برش لیزری فولاد خفیف و استیل ضدآب از سال‌های پیش توسط لیزر CO2 انجام می‌شده است. و این تکنولوژی توانسته است قطعات بی نظیری را به‌وجود بیاورد. اما استفاده از لیزر CO2 راه حل مناسبی برای برش فلزات براق یا زرد رنگ به نظر نمی‌آید. تا پیش از پیدایش تکنولوژی لیزر فایبر، برش فلزاتی از قبیل مس، برنج و برنز بسیار سخت و خارج از تصور به نظر می‌رسید. اما امروزه، لیزر فایبر با قابلیت بالایی که در برش فلزات زرد رنگ دارد، صنعتگران را قادر به ساختن محصولاتی بی نظیر و در عین حال صرف هزینه‌های کمتر ساخته است. 
به دلیل ماهیت عناصر تشکیل دهنده فلز برنج، برش لیزری آن همواره کاری دشوار بوده و  بیشتر مواقع بسیاری از شرکت‌های خدمات لیزری با استفاده از دستگاه برش لیزری از انجام آن شانه خالی می‌کنند. در واقع، انجام برش لیزری برنج و مس با ضخامت 1 میلی متر را در کمتر مرکز خدمات لیزری می‌توان مشاهده نمود. اما همانطور که اشاره شد، روز به روز با پیشرفته شدن دستگاه‌های لیزر، برش این فلزات نیز ممکن شده است که در ادامه مقاله به آن پرداخته می‌شود.
 فلز برنج‌ تشکیل شده از مس و روی می‌باشد که بر اساس میزان عناصر تشکیل‌دهنده آن، به رنگ‌ها و انواع برنج زرد، برنج قرمز، برنج سرب، برنج سیلیسیوم، برنج قلع یا ورشو دیده می‌‌شود. 
حجم گسترده‌ای از فلز برنج در صنعت دکوراسیون داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربردهای دیگر این فلز را در ادامه مشاهده می‌کنید: 

-ساخت انواع زیورآلات (گردنبند، دستبند، گوشواره، پابند و ...)

-مهمات جنگی

-صنایع دریایی (دریچه‌ها، انواع لوله‌کشی‌ها، پروانه‌ها و ...)

-ساخت انواع سازهای موسیقی (به خاطر خاصیت آکوستیکی)

-مغزی قفل ها (به خاطر سطح اصطکاک کم)

-صنایع مکانیکی

اما آن چه موجب شده تا برنج در زمینه‌های بسیار متنوعی مورد استفاده قرار گیرد، مقاومت این فلز در برابر کدر شدن و همچنین لکه دار شدن می‌باشد. این فلز همچنین قابلیت چکش‌خواری بیشتری نسبت به مس و روی دارد و دمای ذوب آن بین 900 تا 940 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. 
همانطور که پیش‌تر نیز اشاره شد، یکی از عناصر موجود در داخل برنج، عنصر مس بوده که خاصیت میکروب‌کشی داشته و به همین دلیل است که از فلز برنج به عنوان آلیاژی رایج در ساخت دستگیره و یا انواع تجهیزات در داخل بیمارستان‌ها و مراکز درمانی استفاده می‌شود. یکی دیگر از مزایای این فلز قابلیت بازیافت بسیار بالای آن می‌باشد. فلز برنج به خاطر خاصیت مغناطیسی کمی که دارد، به راحتی از دیگر فلزات جدا شده و تا حدود 90% قابلیت بازیافت شدن دارد. 
با توجه به آن‌چه در مورد فلز برنج اشاره شد و یا توجه به ضرورت استفاده از این عنصر در صنایع و زمینه‌های متنوع، استفاده از ابزاری مفید برای برش قطعاتی با اشکال پیچیده و ظریف ضروری به نظر می‌رسد. همانطور که گفته شد امروزه از تکنولوژی لیزر فایبر برای برش برنج و مس استفاده می‌شود. لیزر فایبر طول موجی حدود 1.07 میکرون داشته و به همین دلیل در مقایسه با پرتوهای لیزر CO2 کمتر منعکس شده و بنابراین هنگام تابیدن بر روی برنج راحت جذب آن می‌شود و برش آن را ممکن می‌سازد.