×
لیزرها به‌کلی تغییراتی در نحوه تولید اقلام در کارخانه‌ها ایجاد کرده‌اند، و این به‌خاطر خواص خاصی هست که به نور مربوط می‌شود. در هسته‌ی این موضوع، چیزی که باعث می‌شود لیزرها به‌خوبی کار کنند این است که آنها نور را تقویت می‌کنند، یک رنگ خاص (تک‌رنگ) تولید می‌کنند، هم‌راستایی موج را حفظ می‌کنند (همدوس) و به‌صورت متمرکز باقی می‌مانند (جهت‌دار). این ترکیب باعث می‌شود آنها تبدیل به ابزارهای بسیار مفیدی در بسیاری از بخش‌ها شوند. وقتی از نور تک‌رنگ صحبت می‌کنیم، در واقع منظور یک طول موج رنگی خاص است، و این امکان را به تولیدکنندگان می‌دهد که دقیقاً به آن نقطه‌ای که نیاز است مصالح را برش داد یا جوش داد، هدف‌گیری کنند. عامل همدوسی به این معنی است که تمام این موج‌های کوچک نوری با هم هم‌راستا می‌شوند و این باعث می‌شود پرتو بسیار قوی‌تر و متمرکز شود. و چه در مورد جهت‌داری؟ این خاصیت است که باعث می‌شود پرتو لیزر در حین حرکت گسترش نیابد، بنابراین حتی در هنگام کار از فاصله دور، انرژی همچنان با دقت بسیار بالا روی سطحی که نیاز به پردازش دارد، متمرکز بماند.
ادغام تجهیزات لیزری در فرآیندهای صنعتی به طور قابل ملاحظه‌ای کارایی را افزایش می‌دهد. لیزرها در وظایفی مانند برش فلزات، جوشکاری، تمیز کردن سطوح و حکاکی، که دقت و سرعت در آنها اهمیت دارند، غیرقابل جایگزین هستند. نقش آنها در صنایعی مانند الکترونیک، خودرو و فضایی نمی‌توان با اهمیت کم گرفت، زیرا آنها عملیات‌ها را ساده‌تر می‌کنند و ضایعات مواد را کاهش می‌دهند.
سیستم‌های لیزری به دلیل سرعت عمل بالا، دقت در هدف‌گیری و توانایی انجام کارهای متنوع برجسته می‌شوند. به عنوان مثال، دستگاه‌های مارکینگ لیزری فلزی مارک‌ها و کدهای بسیار دقیقی را ایجاد می‌کنند که تولیدکنندگان برای ردیابی محصولات در خطوط تولید به آن نیاز دارند. همین موضوع در جوشکاری جواهرات نیز صادق است که در آن لیزرها به هنرمندان اجازه می‌دهند کارهای ظریف را بدون ذوب کردن یا تغییر شکل دادن قطعات ترد انجام دهند. با توجه به ترکیبی از سرعت، دقت و انعطاف‌پذیری، بسیاری از کارخانه‌ها اکنون به شدت به فناوری لیزری برای افزایش بهره‌وری و کاهش خطاها متکی هستند. بیشتر کارشناسان صنعتی معتقدند که بدون لیزر، تولید به روش‌های فعلی با هیچ یک از سطوح کارایی موجود امکان‌پذیر نبود.
تولید به لطف تجهیزات لیزری خیلی تغییر کرده چون دقت بسیار بالایی ارائه می‌دهند به نحوی که ضایعات کاهش می‌یابد و در عین حال کیفیت محصولات افزایش می‌پیدا می‌کند. راز اصلی چیست؟ تکنیک‌های لیزر مارکینگ و حکاکی طرح‌های دقیقی را بدون ایجاد ضایعات زیاد در متریال ایجاد می‌کنند. برخی تحقیقات اخیر نشان می‌دهند که این ماشین‌ها در طول یک سری تولید دقت خود را حفظ می‌کنند. این موضوع برای صنایعی که با قطعات بسیار کوچک کار می‌کنند، مثل الکترونیک ریز، بسیار مهم است، جایی که حتی خطا‌های کوچک هم می‌توانند منجر به از بین رفتن کل یک بچه محصول شوند. شرکت‌هایی که از لیزر استفاده می‌کنند، گزارش کمتری از معایب و رضایت بیشتر مشتریان را نسبت به روش‌های سنتی دارند.
صرفه‌جویی در هزینه یکی از مزایای واقعی است که زمانی رخ می‌دهد که تولیدکنندگان فناوری لیزر را در فرآیندهای خود به کار می‌گیرند. لیزرها مصرف مواد را به مراتب کمتر از روش‌های سنتی کاهش می‌دهند و بیشتر وظایفی که در غیر این صورت نیازمند کارگران هستند را اتوماتیک می‌کنند، که به این معنی است که شرکت‌ها برای مواد اولیه و همچنین ساعات کاری کارکنان هزینه کمتری می‌کنند. افزایش سرعت تولید توسط ماشین‌های لیزری هم برای کارخانه‌هایی که قطعات خودرو یا دستگاه‌های پزشکی تولید می‌کنند بسیار مهم است. وقتی تولید سریع‌تر انجام شود، آنها می‌توانند هر روز محصولات بیشتری تولید کنند. طبق گزارش‌های صنعتی منتشر شده از سال گذشته، واحدهایی که به سیستم‌های لیزری تغییر مسیر دادند، در شش ماه اول حدود ۳۰ درصد کاهش در هدررفت مواد و هزینه‌های کارگری را تجربه کردند. زمان‌های تحویل کوتاه‌تر به این معنی است که این کسب‌وکارها فقط در کوتاه‌مدت هزینه نمی‌کنند، بلکه در بلندمدت هم سود خود را افزایش می‌دهند.
تجهیزات لیزری به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا با کاهش آلودگی و صرفه‌جویی در انرژی به سمت روش‌های سبز حرکت کنند. نحوه کار لیزرها با استفاده از نور متمرکز به جای تماس فیزیکی، به این معنی است که در مقایسه با روش‌های قدیمی، محصولات زائد مضر بسیار کمتری تولید می‌کنند. علاوه بر این، سیستم‌های لیزری معمولاً از نظر مصرف انرژی نیز بسیار کارآمد هستند. بسیاری از کارخانه‌ها پس از تغییر ابزارهای سنتی، کاهش ۳۰ درصدی در قبوض برق خود را گزارش می‌کنند. برای کارخانه‌هایی که سعی دارند با قوانین زیست‌محیطی مطابق باشند و در عین حال به خواسته‌های مشتریان امروزی پاسخ دهند، این موضوع اهمیت زیادی دارد. و درست است، چه کسی دوست ندارد در حالی که کاری خوب برای سیاره زمین انجام می‌دهد، پول هم پس انداز کند؟ به همین دلیل است که لیزرها امروزه به بخشی ضروری در فرآیند تولید در صنایع مختلف تبدیل شده‌اند.
تجهیزات لیزری به طور بسیار رایجی در بخش‌های مختلفی از جمله هوانوردی و ساخت و ساز خودرو استفاده می‌شود، عمدتاً به این دلیل که دقت بسیار زیادی در کار با اشکال پیچیده فراهم می‌کند. به عنوان مثال، در خطوط تولید هوانوردی، این دستگاه‌های برش لیزری در ساخت قطعات موتور و اجزای سازه‌ای با جزئیات دقیق و همچنین کمینه کردن ضایعات مواد کمک می‌کنند. وقتی به تولید خودرو نگاه می‌کنیم، لیزرها به راحتی از طریق فلزات ضخیم مورد نیاز برای درب‌های خودرو و سازه‌های قاب برش پیدا می‌کنند. این موضوع نه تنها سرعت تولید در خطوط مونتاژ را افزایش می‌دهد، بلکه فضای بیشتری را برای فرآیندهای اتوماتیک‌تر فراهم می‌کند که در بلند مدت باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود.
اهمیت فناوری‌های نشانه‌گذاری و حکاکی برای شناسایی محصولات در راستای حفظ امنیت و قابلیت ردیابی محصولات در طول زنجیره تأمین بیش از حد برجسته نمی‌شود. سیستم‌های حکاکی لیزری امروزه به یک استاندارد نسبتاً رایج تبدیل شده‌اند تا چاپ‌های دائمی از الگوها، متن‌ها یا لوگوهای شرکتی را مستقیماً روی مواد مختلف ایجاد کنند. این موضوع شناسایی قطعات را بسیار مطمئن‌تر می‌کند و به ویژه در صنایعی که اشتباهات می‌توانند خطرناک باشند، مانند تولید تجهیزات پزشکی یا خطوط مونتاژ الکترونیکی، اهمیت زیادی دارد. این موضوع که این نشانه‌ها برای همیشه باقی می‌مانند به شرکت‌ها کمک می‌کند تا با انواع مقررات هماهنگی داشته باشند و اطمینان حاصل کنند که هر آیتمی از تولید تا مصرف نهایی قابل ردیابی است. محصولاتی که دارای نشانه‌های واضح هستند عموماً در بازار قیمت بهتری دارند، چون مشتریان دقیقاً می‌دانند محصولی که می‌خرند چیست و در استفاده از آن احساس ایمنی می‌کنند.
در زمینه جوشکاری، لیزرها از خود کارایی بسیار بالاتری نسبت به روش‌های قدیمی در قدرت اتصال و دوام بالا نشان داده‌اند. شرکت‌های سازنده خودرو و شرکت‌های هوانوردی از آنچه جوشکاری با لیزر ارائه می‌دهد استقبال کرده‌اند، چرا که این روش جوش‌های بسیار دقیق و محکمی تولید می‌کند که هیچ روش دیگری نمی‌تواند به آن دست یابد. به عنوان مثال، شاسی خودروها یکی از آن دسته قطعات است که باید بتواند در برابر ضربه و فرسایش روزمره مقاومت کند. جوشکاری لیزری اتصالات بسیار محکمی ایجاد می‌کند بدون اینکه خیلی باعث تابیدگی فلز شود، و این یعنی خودروهایی ایمن‌تر در سطح جاده‌ها. آنچه در سراسر صنعت دیده می‌شود، جابجایی رو به روش‌های لیزری به جای روش‌های سنتی است. این موضوع تنها به خاطر مد نیست، بلکه به خاطر بهبود واقعی در کیفیت محصولات است که می‌تواند با استانداردهای سفت و سخت امروزی از نظر عملکرد و دوام، سازگاری داشته باشد.
در تولید، انواع مختلفی از تجهیزات لیزری بسته به کاری که باید انجام شود، مورد استفاده قرار می‌گیرند. بازیگران اصلی در این زمینه لیزرهای فیبری و لیزرهای CO2 هستند. لیزرهای فیبری امروزه بسیار محبوب شده‌اند چون قدرت زیادی دارند و در عین حال مصرف انرژی نسبتاً کمی دارند. علاوه بر این، این لیزرها می‌توانند کارهای بسیار دقیقی انجام دهند. این ویژگی‌ها آنها را برای کارهایی مثل مارکینگ سریع، برش ورق‌های فلزی یا حکاکی روی قطعات بسیار مناسب کرده است. کارگاه‌های صنعتی از این قابلیت‌ها خوششان می‌آید. چیزی که لیزرهای فیبری را متمایز می‌کند، اندازه کوچک آنها در مقایسه با سایر گزینه‌هاست و این امکان را به کارخانه‌ها می‌دهد که به راحتی آنها را در خطوط تولید موجود خود بدون درگیری زیاد جای دهند. اکثر واحدهای تولیدی مدرن امروزه حداقل یک سیستم لیزر فیبری را در فرآیندهای خود به کار گرفته‌اند.
لیزرهای CO2 در کار با مواد غیرفلزی مانند پلاستیک و چوب واقعاً برجسته می‌شوند. این لیزرها با واداشتن گاز دی‌اکسید کربن به هیجان و تولید یک پرتو لیزری قدرتمند، موجب برش و حکاکی از مواد مختلف به خوبی می‌شوند. سال‌هاست که شرکت‌های سازنده تابلو، تولیدکنندگان مبلمان و شرکت‌های بسته‌بندی از این لیزرها استفاده می‌کنند، چون در مقایسه با گزینه‌های دیگر، در کار با انواع مواد بدون از دست دادن دقت یا سرعت، عملکرد بهتری دارند. این ماشین‌ها فقط محدود به کارهای برش ساده نیستند و کارهای قابل توجهی انجام می‌دهند - فکر کنید به جوشکاری برخی قطعات یا شکل‌دهی به مواد به شیوه‌هایی که بدون این لیزرها غیرممکن بود. این هم بدانید، برخی کارخانه‌های تولید دستگاه‌های پزشکی واقعاً در انجام کارهای مهم تولید به لیزرهای CO2 متکی هستند. این انعطاف‌پذیری بالای لیزرهای CO2 در کار با مواد مختلف است که باعث شده کارگاه‌ها در بسیاری از صنایع بدون آنها نتوانند به خوبی کار کنند.
در آینده، فناوری لیزر در ساخت به طور قابل توجهی ارتقا خواهد یافت، به ویژه از نظر لیزرهای واقعی و نحوه کنترل آنها. ما شاهد ظهور لیزرهای بهتر و قدرتمندتری در بازار هستیم که نه تنها می‌توانند مواد را با دقت بیشتری ببرند، بلکه هزینه‌های تولید را نیز کاهش می‌دهند و امکانات جدیدی را برای تولیدکنندگان فراهم می‌کنند. در همین زمان، پیشرفت‌های ایجاد شده در سیستم‌های کنترل به این معناست که ماشین‌ها می‌توانند اکنون با دقت بالا وظایف را انجام دهند و عمدتاً به صورت خودکار کار کنند. این ترکیب ممکن است به طور کامل نحوه عملکرد کارخانه‌ها در بخش‌های مختلف را تغییر دهد. صنعت خودرو به سرعت این تغییرات را پذیرفته است، در حالی که تولیدکنندگان الکترونیک از دقت بالای کارهای ظریف لیزر لذت می‌برند و شرکت‌های هوافضا هم از دقت و هم از توانایی کار با قطعات پیچیده‌ای که روش‌های سنتی با آنها دست و پنجه نمی‌زنند، استقبال می‌کنند.
امروزه تجهیزات لیزری راه خود را به انواع کاربردهای جالب پیدا کرده است، به خصوص در بخش رباتیک و خودکارسازی. با اینکه کارخانه‌ها روز به روز هوشمندتر می‌شوند، لیزرها به دلیل دقت بالا و قابلیت اطمینان ثابت در طول زمان، تقریباً ضروری شده‌اند. کاری که زمانی دست انسان لازم بود، مانند حکاکی جزئیات ظریف روی سطوح یا نشانه‌گذاری محصولات با شناسه‌های دائمی، اکنون با ترکیب ماشین‌های لیزری و ربات‌ها امکان‌پذیر شده است. همچنین کاربردهای تخصصی مانند جوشکاری قطعات ظریف جواهرات یا استفاده از لیزرهای فیبری برای نشانه‌گذاری قطعات فلزی، بازارهای جدیدی را گشوده است. این کاربردهای تخصصی تنها نظری نیستند، بلکه تولیدکنندگان در صنایع مختلفی از بهبود واقعی در کیفیت محصولات و سرعت تولید استقبال کرده‌اند.
تجهیزات لیزر دقت، کارایی هزینه و مزایای محیط زیستی را ارائه می‌دهد. این تجهیزات زباله را کاهش می‌دهد، کیفیت محصول را افزایش می‌دهد و هزینه‌های تولید را به دلیل مصرف کمتر مواد مصرفی و نیازمندی‌های نیروی کار کاهش می‌دهد.
تجهیزات لیزر برای برش مولفه‌های پیچیده، جوشکاری و نشان‌گذاری در این صنایع استفاده می‌شود که دقت بالا و کاهش زیاد مواد ضایعه را تضمین می‌کند.
لیزر فیبر و لیزر CO2 به طور معمول استفاده می‌شوند، با اینکه لیزر فیبر برای فلزات مناسب است و لیزر CO2 برای مواد غیرفلزی مثل پلاستیک و چوب مناسب است.
لیزرها با انرژی نوری متمرکز بدون تماس فیزیکی عمل می‌کنند، آلوده‌کننده‌های کمتری تولید می‌کنند و نسبت به روش‌های سنتی انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
بهبود در منابع لیزر و سیستم‌های کنترل منتظر شده است که دقت بالاتر، هزینه‌های کمتر و کارآیی و سفارشی‌سازی بیشتری در تولید ارائه خواهد داد.
