معرفی کامل سورس مدل Raycus QB
این محصول چیست و چه کاربردی دارد؟
سورس لیزر مدل Raycus QB یک منبع لیزر فیبر پالسی با فناوری Q-Switched است که انرژی الکتریکی را به پالسهای کوتاه و پرانرژی لیزر با طول موج ۱۰۶۴ نانومتر تبدیل میکند. این پالسهای بسیار کوتاه (کمتر از ۱۵۰ نانوثانیه) و پربازده، برای تولید تابش متمرکز و با دقت بالا طراحی شدهاند.
بهطور کلی، کاربردهای اصلی این محصول عبارتند از:
حکاکی و مارکزنی دقیق: ایجاد طرح یا کدهای با وضوح بالا روی فلزات (طلا، نقره، مس، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ) و پلاستیکها.
پردازش و برش مواد نازک: برش یا حک جزئیات ظریف روی قطعات الکترونیکی، پلاستیکهای فنی یا بردهای مدار چاپی.
جوشکاری جزئیات ریز (Micro-Welding): اتصال قطعات فلزی کوچک با حداقل ناحیه تحت تأثیر حرارتی (HAZ)، مناسب برای جواهرسازی، قطعات پزشکی یا الکترونیکی.
ساخت نمونههای اولیه و تولید سفارشی: تولید سریع قطعات نمونه در خطوط R&D و کارگاههای خدماتی که نیاز به دقت بالا در ابعاد و کیفیت سطح دارند.
بهطور خلاصه، سورس لیزر Raycus QB با تولید پالسهای کوتاه و منسجم، مناسب صنایع الکترونیک، پزشکی، جواهرسازی، بستهبندی صنعتی و هر کاربردی است که نیاز به حکاکی یا جوشکاری دقیق با حداقل حرارت جانبی داشته باشد.
مشخصات فنی مهندسی سورس لیزر مدل Raycus QB (نسخههای ۲۰W، ۳۰W و ۵۰W)
۱. معماری و نوع سیستم لیزری
سورس لیزر Raycus QB یک ماژول فیبر پالسی با فناوری Q-Switched است که انرژی الکتریکی را به پالسهای نوری بسیار کوتاه و پرانرژی با طول موج ۱۰۶۴ نانومتر تبدیل میکند. درون هر نسخه از این ماژول (RFL-P20QB، RFL-P30QB و RFL-P50QB)، یک بلور فعال فیبری از جنس Yb-doped fiber بهعنوان محیط تقویتکننده لیزر مورد استفاده قرار میگیرد. با عبور جریان الکتریکی از درایور داخلی، بلور پمپاژ شده و انرژی ذخیره میشود؛ سپس به کمک مکانیزم Q-Switch، این انرژی بهصورت یک پالس با مدت زمان زیر ۱۵۰ نانوثانیه رها شده و تابشی بسیار متمرکز و قدرتمند تولید میکند. این ساختار باعث میشود پرتو خروجی کیفیت بالا (Beam Quality نزدیک به TEM₀₀ با مقدار M² کمتر از ۱.۶) داشته باشد و بتواند در کاربردهایی نظیر حکاکی با وضوح بالا و جوشکاری میکروسکوپی، عملکردی بینقص ارائه دهد.
۲. مشخصات توان و پالس
هر یک از سه نسخه مدل Raycus QB براساس توان خروجی بهصورت زیر دستهبندی میشوند:
مدل ۲۰W (RFL-P20QB): خروجی نوری حداقل معادل ۲۰ وات.
مدل ۳۰W (RFL-P30QB): خروجی نوری حداقل معادل ۳۰ وات.
مدل ۵۰W (RFL-P50QB): خروجی نوری حداقل معادل ۵۰ وات.
در تمامی این سه نسخه، انرژی هر پالس حدود ۱ میلیژول (بسته به فرکانس) است و فرکانس تکرار پالسها در محدودههای زیر تنظیم میشود:
برای نسخه ۲۰W: از ۲۰ کیلوهرتز تا ۶۰ کیلوهرتز.
برای نسخه ۳۰W: از ۳۰ کیلوهرتز تا ۶۰ کیلوهرتز.
برای نسخه ۵۰W: از ۵۰ کیلوهرتز تا ۱۰۰ کیلوهرتز.
طول مدت پالس (Pulse Duration) در مدلهای ۲۰W و ۳۰W کمتر از ۱۲۰ نانوثانیه و در مدل ۵۰W کمتر از ۱۵۰ نانوثانیه است. بهواسطهی این مدت زمان بسیار کوتاه، انرژی تابش در یک ناحیهی بسیار محدود و در یک بازه زمانی اندک متمرکز میشود که منجر به کاهش محسوس ناحیه تحت تأثیر حرارتی (HAZ) و افزایش دقت فرآیند حکاکی یا جوشکاری میگردد. علاوه بر این، قابلیت تنظیم درصدی توان خروجی (از ۱۰٪ تا ۱۰۰٪) در کنترلر این ماژول وجود دارد تا بر اساس نیاز پروژه و جنس ماده، میزان انرژی تابیده شده را به دقت تنظیم کرد.
۳. سیستم انتقال پرتو و فیبر خروجی
برای انتقال پرتو از ماژول تا هد دستگاه حکاکی یا سیستم خارجی، از کابل فیبر نوری استاندارد به طول ۲ متر استفاده میشود که در صورت نیاز تا ۵ متر نیز قابل سفارشیسازی است. این فیبر بهصورت فیوژنشده در داخل بدنه قرار گرفته و در انتهای خروجی خود از کانکتوری از نوع FC/PC بهره میبرد. قطر هسته فیبر بهگونهای انتخاب شده که کمترین افت توان را در محدوده توان ۲۰ تا ۵۰ وات داشته باشد. روی فیبر، روکش محافظ فلزی تعبیه شده که از آسیبهای مکانیکی (خمیدگی ناخواسته، کشش) جلوگیری کرده و پایداری پرتو را در طول مسیر تضمین میکند.
۴. شرایط الکتریکی و مصرف انرژی
ماژول Raycus QB بهصورت ولتاژ مستقیم ۲۴ ولت ± ۱ ولت تغذیه میشود و برای تأمین این ولتاژ به منبع تغذیهی مجزایی نیاز است که معمولاً بخشی از بدنهی دستگاه کنترلکننده قرار میگیرد. مصرف توان هر نسخه بدین ترتیب است:
مدل ۲۰W حدود ۲۰۰ وات.
مدل ۳۰W حدود ۳۰۰ وات.
مدل ۵۰W حدود ۳۴۰ وات.
در طراحی مدار الکترونیکی این ماژول، از قطعات با ضریب توان بالا (PF ≥ 0.95) و خازنهای باکیفیت استفاده شده تا مصرف انرژی به حداقل ممکن رسیده و نوسانات شبکه اثر محسوسی بر عملکرد نداشته باشد. همچنین مدارهای داخلی مجهز به فیلترهای EMI/EFT هستند که استاندارد FCC Class A را برای تداخل الکترومغناطیسی (EMI) برآورده میکنند.
۵. سیستم خنککننده و پایداری حرارتی
همهی نسخههای Raycus QB از سیستم خنککنندگی با هوای اجباری (Forced Air Cooling) بهره میبرند. بدنهی آلومینیومیِ ماژول طوری طراحی شده که سطح تماس گستردهای با جریان هوای فن داشته باشد. دو فن صنعتی با کنترل دور پویا در داخل ماژول تعبیه شده که با توجه به دمای داخلی بلور و الکترونیک، سرعت گردش خود را تنظیم میکنند. محدوده دمای محیط کاری مجاز برای عملکرد بهینه از ۰ تا ۴۰ درجه سانتیگراد تعریف شده و رطوبت نسبی کاری تا ۸۰٪ بدون تراکم مجاز است. اگر دمای داخلی از ۵۵ درجه سانتیگراد فراتر رود، سنسورهای دمایی درون ماژول خروجی لیزر را قطع کرده و هشدار مناسبی را به کنترلر ارسال میکنند تا از آسیبهای احتمالی به فیبر یا قطعات الکترونیکی جلوگیری شود.
۶. مشخصات مکانیکی، ابعاد و وزن
بدنهی سورس لیزر Raycus QB از آلیاژ آلومینیوم آنودایز شده ساخته شده تا علاوه بر پخش حرارت، در برابر خوردگی و سایش نیز مقاومت بالایی داشته باشد. ابعاد و وزن به شرح زیر است:
نسخههای ۲۰W و ۳۰W:
ابعاد: ۲۱۵ × ۲۸۶ × ۹۵ میلیمتر (طول × عرض × ارتفاع)
وزن: تقریباً ۴.۲ کیلوگرم (نسخه ۲۰W) و ۴.۵ کیلوگرم (نسخه ۳۰W)
نسخه ۵۰W:
ابعاد: ۲۶۰ × ۳۹۱ × ۱۲۰ میلیمتر
وزن: حدود ۵.۸ کیلوگرم
بردهای الکترونیکی و مدارهای کنترلی در داخل یک محفظهی مجزا قرار گرفتهاند که از طریق یک پوشش توریشکل در اطراف بدنه، امکان تهویه هوا را با کمترین مقاومت فراهم میکند. زیر ماژول، شیارهای استاندارد جهت نصب روی ریلهای صنعتی یا قرارگیری روی صفحات T-slot تعبیه شده تا در مواردی که نیاز به تثبیت موقعیت لیزر برای کارهای دقیق است، گزینههای انعطافپذیری در نصب وجود داشته باشد.
۷. پورتهای کنترلی و ارتباط با دستگاههای جانبی
ماژول Raycus QB به گونهای طراحی شده که بتوان آن را در سیستمهای حکاکی، مارکزنی و جوشکاری صنعتی بهراحتی یکپارچه کرد. برای این منظور، مجموعه درگاههای زیر فراهم شده است:
پورت دیجیتال TTL یا Logic Input: برای فعال/غیرفعالسازی سریع تابش لیزر با سطح ولتاژ منطقی (۰/۵ ولت) که معمولاً از برد کنترل مرکزی یا PLC سیگنال گرفته میشود.
پورت RS-232 یا USB: جهت اتصال به کامپیوتر و ارسال دستورهای پیشرفته از نرمافزارهای مدیریتی مانند EZCAD. از این درگاه میتوان برای آپدیت Firmware، تنظیم پارامترهای دلخواه پالس (فرکانس، انرژی، توالی پالس) و بارگذاری طرحهای حکاکی با فرمتهای گرافیکی مختلف (AI, BMP, DXF, PLT) استفاده کرد.
ورودی/خروجیهای دیجیتال (Digital I/O): چندین ورودی و خروجی TTL برای هماهنگسازی با دستگاههای جانبی مانند پدال دستی، سنسور حضور قطعه یا سیستمهای یکپارچهی PLC در خطوط تولید اتوماتیک در نظر گرفته شده است.
این تنوع در پورتهای ارتباطی باعث میشود Raycus QB بتواند در خطوط نیمهخودکار و تماماً خودکار صنعتی قرار گیرد و بهسادگی با بازوی رباتیک و ایستگاههای CNC ادغام شود، بهگونهای که پروفایلهای متعدد حکاکی یا جوش را بهصورت خودکار اجرا کند.
۸. عمر مفید، نگهداری و ضمانت
بنابر گزارش سازنده، عمر مفید سورس لیزر Raycus QB تا ۱۰۰٬۰۰۰ ساعت تخمین زده میشود؛ این معیار در شرایط محیطی با دمای بین ۱۰ تا ۳۰ درجه سانتیگراد و رطوبت پایینتر از ۶۰٪ سنجیده میشود. در طراحی ماژول، توجه ویژهای به سهولت دسترسی برای نگهداری دورهای شده است:
تعویض یا نظافت فیلترهای هوا (هر ۶ ماه یکبار):
فنهای داخل ماژول مجهز به فیلترهای قابل باز و بسته شدن هستند که بر اثر گردش هوا ممکن است با گرد و غبار محیطی مسدود شوند. با برداشتن پنل توری، میتوان بهراحتی فیلترها را بیرون کشید و شستوشوی سادهای با هوای فشرده یا دستمال مرطوب انجام داد.بازرسی کابل فیبر و کانکتورها (هر ۱۲ ماه یکبار):
در صورت بروز تغییر ابعاد یا آسیب مکانیکی به کابل، افت توان خروجی و کیفیت پرتو افزایش مییابد. بههمین دلیل هر سال باید کانکتور FC/PC را با الکل ایزوبوتیلیک پاک کرده و کابل را از نظر ترکخوردگی یا خمیدگی شدید بررسی کرد.کنترل سنسورهای دما و جریان فن (هر ۱۲ ماه یکبار):
ماژول به سنسورهای دمای داخلی مجهز است که در صورت بالا رفتن دما نسبت به محدوده مجاز (بیش از ۵۵ °C)، خروجی را قطع میکند. برای اطمینان از عملکرد صحیح این سنسورها، باید تنظیمات کارخانهای را بررسی کرد و در صورت لزوم، آنها را کالیبره یا تعویض نمود.بهروزرسانی Firmware و نرمافزار کنترلی:
با اتصال از طریق پورت USB یا RS-232، میتوان از آخرین نسخهی نرمافزار و درایورهای ارائهشده توسط Raycus استفاده کرد تا بهینهسازیهای جدید در دقت پالس و کارایی ماژول اعمال شود.
در زمینه ضمانت، بسته به منطقه توزیع و نماینده رسمی، Raycus معمولاً یک سال گارانتی برای ماژول لیزر ارائه میکند. این گارانتی شامل پوشش برای هرگونه نقص تولیدی یا خرابی سختافزاری است (بهجز موارد آسیب ناشی از نصب نادرست یا استفاده خارج از مشخصات تعیینشده).
۹. ایمنی و تطابق با استانداردها
از آنجا که سورس لیزر Raycus QB پرتو کلاس ۴ تولید میکند، رعایت نکات ایمنی الزامی است:
استفاده از عینک ایمنی مخصوص لیزر با ضریب جذب (OD) ≥ 6 برای طول موج ۱۰۶۴ nm: بدون استفاده از این عینکها، چشم انسان در معرض آسیب برگشتناپذیر قرار میگیرد.
کلید قطع اضطراری (E-Stop) در پنل جلویی: در شرایط اضطراری برای جلوگیری از پخش ناخواسته پرتو یا ترمیم سریع وضعیت لازم است.
سنسور تشخیص جریان هوای فن: در صورت توقف حرکت فن یا افزایش دمای بیش از حد، سیستم بهطور خودکار تابش را قطع میکند و با نمایش هشدار بر روی نرمافزار، اپراتور را مطلع میسازد.
پوشش حفاظتی (Laser Safety Enclosure) یا پردهی مخصوص در محیطهای باز: در کارگاهها یا آزمایشگاههای عمومی، لازم است با استفاده از پردههای مات سیاه یا کابینتهای مخصوص لیزر که از جنس PVC خاص یا الیاف آلی جذبکنندهی تابش مادونقرمز ساخته شده باشند، از نشت پرتو جلوگیری شود.
در زمینه استانداردها:
CE (EMC & LVD): نشان میدهد محصول مطابق الزامات ایمنی اروپایی و سازگاری الکترومغناطیسی است.
RoHS Compliant: به معنای عدم وجود بیش از حد مجاز مواد سمی مانند سرب، جیوه و کادمیم در ساخت اجزای الکترونیکی و مکانیکی است.
FCC Class A: تضمین میکند که سطح تداخل الکترومغناطیسی تولید شده توسط ماژول در محدوده مجاز برای تجهیزات صنعتی قرار دارد.
در صورت درخواست خریدار برای کاربردهای خاص پزشکی (Medical OEM)، امکان اخذ استاندارد FDA برای برخی کشورها نیز وجود دارد.
۱۰. ویژگیهای تخصصی و تمایز محصول
در کنار مشخصات عمومی، سورس لیزر Raycus QB دارای چند ویژگی برجسته است که آن را در میان رقبا متمایز میکند:
نور قرمز داخلی (Visible Aim Beam): یک لیزر کمتوان قرمز در داخل ماژول تعبیه شده که همخطی دقیقی با پرتو اصلی مادونقرمز ارائه میدهد. این امکان برای اپراتور فراهم میکند قبل از شلیک اصلی، محل دقیق حکاکی یا جوش را تنظیم کند و از جابجایی ناخواسته جلوگیری نماید.
کیفیت پرتو نزدیک به TEM₀₀ (M² < 1.6): این ویژگی باعث میشود پرتو خروجی دارای تمرکز یکنواخت و قطر نقطه بسیار کوچک باشد که برای جزئیات بسیار ریز (Micromachining) اهمیت حیاتی دارد.
هماهنگی با نرمافزار EZCAD: نرمافزار رایج در حوزه حکاکی و مارکزنی لیزری است و امکان تعریف الگوهای پیچیده، کنترل سرعت اسکن، توالی پالس و سایر پارامترها را بهصورت کاملاً گرافیکی فراهم میکند. علاوه بر آن، پشتیبانی از فرمتهای گرافیکی AI، BMP، DXF و PLT، فرایند انتقال طرح از نرمافزارهای طراحی CAD را تسهیل میکند.
امکان ارتقاء سختافزاری: در صورتی که نیاز به توان بالاتر یا طول موج متفاوت (برای مثال ۱۵۷۰ نانومتر برای کاربردهای حکاکی مواد خاص) وجود داشته باشد، Raycus قابلیتی برای تعویض برخی از اجزاء ماژول یا سفارش مدلهای سفارشی را ارائه میدهد.
سازگاری با ماژولهای تکمیلی: میتوان بر روی خروجی فیبر، ماژولهای Beam Expander، F-Theta Lens یا Galvo Scan Head متصل کرد تا برد کارکرد (Scan Field) افزایش یابد یا امکان حکاکی سهبعدی با سرعت بالا فراهم شود.
سورس لیزر Raycus QB با طراحی ایدهآل برای تولید پرتوهای پالسی Q-Switched و عمری تا ۱۰۰٬۰۰۰ ساعت، ابزاری مناسب برای طیف وسیعی از صنایع نیازمند دقت بالا، تفکیکپذیری عالی و پایداری حرارتی است. چه در پروسههای مارکزنی و حکاکی دقیق بر روی فلزات و پلاستیکها و چه در جوشکاری میکروسکوپی قطعات ظریف، این ماژول قابلیت تحویل خروجی یکپارچه، بدون نوسان و با حداقل تعمیرات دورهای را دارد. ویژگیهایی مانند نور قرمز داخلی، کیفیت پرتو نزدیک به TEM₀₀ و پورتهای ارتباطی گسترده، باعث میشود Raycus QB بهراحتی در خطوط تولید اتوماتیک و نیمهاتوماتیک با نرمافزارهای متنوع مهندسی ادغام شود. در نهایت، همراه بودن ضمانت یکساله و امکان بهروزرسانی Firmware، اطمینان خاطر خریداران را در مورد کیفیت و دوام این محصول فراهم میسازد.
کاربردهای تخصصی محصول چیست؟
۱. حکاکی و مارکزنی با وضوح بسیار بالا
قطعات الکترونیکی و نیمههادی
حک دقیق اعداد سریال، کدهای QR/Datamatrix و لوگوهای کوچک روی بدنهٔ تراشهها و حسگرهای مینیاتوری
ایجاد علائم قابلردیابی (Traceability) روی بوردهای مدار چاپی (PCB) بدون آسیب به لایههای زیرین
علامتگذاری لایهٔ فلزی پوششی روی مدارها (Copper Cladding) با حداقل تغییر رنگ و حداقل تخلخل
قطعات پزشکی استیل و تیتانیوم
حکنام پزشکی یا کدهای شناسایی (UDI) روی ابزارهای جراحی (تیغهها، قیچیها، انبرها) و ایمپلنتهای دندانی
ایجاد علائم دائمی و مقاوم در برابر استریلهای اتوکلاو یا ضدعفونیهای شیمیایی
حک محلولهای شیمیایی (Chemical Etching) روی سطح ابزار برای جلوگیری از لغزش و بهبود چسبندگی
شیشه و سرامیکهای فنی
حک الگوهای دقیق روی شیشه یا سرامیکهای نشکن برای کاربردهای اپتیک و سنجش نور
علامتگذاری قطعات خنککننده (Heat Sink) و آینههای کوچک در تجهیزات نوری
۲. میکروجوشینگ (Micro-Welding) و تعمیرات ریز
جواهرسازی و قطعات گرانبها
اتصال دقیق قطعات طلا، نقره یا پلاتین به هم با عرض اتصال زیر ۰.۳ میلیمتر بدون تغییر رنگ یا ذوب اضافی
پر کردن درزهای بسیار ریز در یقهها، قفلها و سنگنشانی (Stone Setting) با حداقل ناحیه تحت تأثیر حرارت
تعمیر سریع شکستهای موضعی در زنجیرها و حلقههای بسیار ظریف
حساسههای پزشکی و ایمپلنتهای مینیاتوری
جوشکاری موضعی اجزای استیل ضدزنگ و تیتانیوم با ضخامت زیر ۱ میلیمتر (مثلاً برشخورده در اجزای کاتتر یا فیوژن الکترودهای حسگر)
اتصال فیبر نوری به فیتینگهای میکرو در تجهیزات اندوسکوپ یا آندوسکوپ با دقت بالا
ترمیم پوششهای نازک فلزی در پوششهای ضدخوردگی ایمپلنتها
قطعات نازک الکترونیکی
اتصال پدهای بسیار ریز روی بستر سرامیکی یا PCBهای چندلایه در پروژههای میکروالکترونیک
لحیمکاری فلزات با دمای ذوب بالا (مانند نیکل، پلاتین) در حجمهای کم و با دقت ابعادی عالی
۳. برش و حفر سوراخهای میکروسکوپی
سوراخکاری دقیق در بردهای مدار چاپی (PCB Drilling)
ایجاد “Micro Via” با قطر کمتر از ۰.۱۵ میلیمتر برای اتصال لایههای داخلی PCB
کمینهکردن HAZ (Heat-Affected Zone) تا قطع کامل مسیر بدون ترکخوردگی دایالکتریکها
فیلترها و مشبندیهای نانو/میکرو
حفر سوراخهای ریز در مشهای فلزی یا پلیمرهای فیلتر با دقت ابعادی تحت ۱۰ میکرون
کاربرد در تولید میکروفیلتراسیون دارویی و تجهیزات جداسازی بیوفارما
قطعات ساعتسازی و اپتیک ریز
ایجاد دهانهها و سوراخهای بسیار کوچک در بدنههای فلزی ساعت و کیسهای حسگرهای اپتیکی
برش دقیق لبههای شیشههای مینیاتوری (Crystal Watches) بدون ترک یا لبپر شدن
۴. حکاکی سهبعدی (3D Engraving) و ساخت الگوهای توپر
ژئومتریهای پیچیده روی فلزات
ساخت الگوهای relief-like روی سطوح استیل و آلومینیوم برای قطعات آراستگی یا تزئینی
حک نقوش چندلایه برای ایجاد جلا و ناهمواریهای دلخواه (بهعنوان مثال در لوگوی قطعات لوکس خودرو)
ساخت قالبهای مینیاتوری و طرحهای توپر
حککردن توپوگرافیهای پیچیده جهت تولید الگوهای میکروفیلتراسیون یا آندوسلسازی (Anodic)
ایجاد ساختارهای توپر (Solid Structures) در حین حک برای قطعات قالب تزریق پلاستیک و پلیمر
اپلیکیشنهای بیومتریال و پوششهای سطحی
حککردن الگوهای میکرو-نانو روی سطح ایمپلنتها برای بهبود چسبندگی بافت استخوان
ایجاد الگوهای ساختاری در فیلترهای صنعتی برای افزایش مدول کششی و کاهش وزن
۵. برنامههای تحقیق و توسعه (R&D) و نمونهسازی سریع (Prototyping)
مرکزهای تحقیق مواد پیشرفته
آزمایشات حکاکی و برش روی آلیاژهای خاص (آلیاژ مغناطیس نرم، آلیاژ حافظهشکل) برای ارزیابی خواص مواد
ساخت نمونههای اولیه حسگرهای MEMS و میکروالکترومکانیک (Micromechanical Systems) برای مقیاسبندی آزمایشگاهی
آزمایشگاههای دانشگاهی و کارگاههای مهندسی
ارائه راهکار میکبدوخت (Microwelding) و برش دقیق برای پایاننامهها و پروژههای تحقیقاتی فنی
امکان تحلیل HAZ و تاثیر پارامترهای پالس بر ساختار متالوگرافی با استفاده از میکروسکوپهای الکترونی
پرینت سهبعدی ترکیبی (Hybrid 3D Printing + Laser Processing)
پس از فرایند پرینت سهبعدی (DMLS یا SLM)، انجام میکروجوش و اصلاح ابعادی نهایی با لیزر برای دستیابی به تلرانسهای دقیق
استفاده در ساخت نمونههای اولیه قطعات هوافضا و قطعات پزشکی پرینت شدههایی که نیاز به اصلاح سطوح دقیق دارند
۶. کاربردهای خودروسازی و هوافضا در مقیاس کوچک
حککدهای قطعات و ایجاد علائم ضدجعل (Anti-Counterfeit)
حک بارکد یا QR code مقاوم در برابر سایش برای قطعات حساس موتور یا اجزای الکترونیکی خودرو
مقاومسازی علائم با دقت بالا برای پیگیری زنجیره تأمین (Supply Chain Traceability)
فرایندهای تعمیر و اصلاح قطعات کوچک
ترمیم و پرکردن ترکهای موضعی در رادیاتورها و هدرهای آلیاژی آلومینیوم با حداقل دخالت حرارتی
اصلاح زوایای میکروسکوپی در کوپلینگهای فیبرکربن–تیتانیوم مورد استفاده در پهپادها
ساخت سازههای هندسی پیچیده
تولید قطعات micro-lattice در ساختارهای سبکوزن (Lightweight Structures) برای هوافضا
ایجاد الگوهای توخالی (Hollow Microstructures) در فریمهای فیبرکربن برای استحکام بالا و وزن کم
۷. فرآیندهای ترکیبی و سیستمهای خودکار
یکپارچهسازی با بازوهای رباتیک (Robotic Integration)
نصب ماژول Raycus QB روی بازوی 6DoF برای انجام جوشهای پیکسلی (Pixel-Level Welding) در خطوط خودروسازی و الکترونیک
برنامهریزی مسیر میدان دید (Scan Field) با استفاده از ماژول Galvo Scanner برای حکاکی سهبعدی در حجمهای صنعتی
سیستمهای حفر و حک انعطافپذیر (Flexible Drilling & Engraving)
استفاده از Beam Expander و F-Theta Lens جهت بزرگکردن میدان حک یا حفر تا بیشتر از 100×100 میلیمتر
یکپارچهسازی با سیستم قرقرههای خودکار (Spooling) برای پردازش ترتیبی قطعات کوچک در کارگاههای تولیدی
حکاکی و جوش ترکیبی (Hybrid Marking & Welding)
امکان تعریف پروفایلهای دوگانه در نرمافزار EZCAD: ابتدا حک روی سطح فلز (بهعنوان لایه زیرین کنترل سطح) و سپس جوش موضعی جهت اتصال نهایی
کاربرد در تولید قطعات چندلایه (Multi-Layer Components) که نیازمند حکاکی المانهای داخلی پیش از جوش نهایی هستند
سورس لیزر Raycus QB با ویژگیهایی همچون پالسهای کوتاه (<150 ns)، فرکانس بالا (تا 100 kHz)، کیفیت پرتو نزدیک به TEM₀₀ (M² < 1.6) و تهویهٔ مطمئن با هوای اجباری، در حوزههای بسیار تخصصی مانند میکروجوشینگ (Micro-Welding)، میکروبرش (Micro-Drilling)، حکاکی سهبعدی، تولید حسگرهای نوری، نمونهسازی پیشرفته و کاربردهای خودروسازی/هوافضا با دقت ابعادی زیر میکرون قابل عرضه است. این امکان تخصصی بهویژه در مواردی که کنترل حداقل ناحیه تحت تأثیر حرارتی (HAZ) و حفاظت حداکثری از ساختار متالوگرافی یا پلیمری اهمیت دارد، ارزش واقعی محصول را نشان میدهد.
محصول مناسب چه افراد و قشری از جامعه است؟
سورس لیزر Raycus QB به دلیل دقت بسیار بالا، پالسهای کوتاهمدت و عمر طولانی (تا ۱۰۰٬۰۰۰ ساعت) برای طیف خاصی از کاربران و صنوف صنعتی مناسب است. در ادامه، گروههای اصلی مخاطبان این محصول به تفکیک آمدهاند:
کارگاههای مارکزنی و حکاکی صنعتی
بنگاههای صنعتی کوچک و متوسط که خدمات حکاکی دقیق روی فلزات (طلا، نقره، مس، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ) یا پلاستیکهای مهندسی ارائه میدهند.
شرکتهایی که نیاز به تولید طرحهای با وضوح بالا (لوگو، کدهای QR و بارکد) دارند و میخواهند از دوام بالای حکاکی لیزری بهره ببرند.
تولیدکنندگان و مونتاژکاران قطعات الکترونیکی
خطوط تولید PCB و حسگرهای میکروالکترونیک که باید علامتگذاری یا حکاکی لایههای نازک فلزی را با کمترین آسیب حرارتی انجام دهند.
واحدهای خدماتی تعمیرات بردهای الکترونیکی و تجهیزات مخابراتی که برای ایجاد ناحیه اتصال یا ترمیم قطعات حساس به پالسهای کوتاه نیاز دارند.
شرکتهای تولید و تعمیر تجهیزات پزشکی
سازندگان ایمپلنتهای پزشکی (تیغهها، فیوژن الکترودها، اجزای تیتانیومی) که به جوش یا حکاکی میکروسکوپی نیاز دارند.
کارگاههای تولید ابزار جراحی استیل و تیتانیوم که علامتگذاری دائمی و ضدخوردگی برای ردیابی قطعات اجباری است.
جواهرسازان و تعمیرکاران زیورآلات گرانبها
طلاسازانی که جوشدادن و ترمیم قطعات ظریف (حلقهها، زنجیرها، قابها) را بدون تغییر رنگ یا ذوب اضافی انجام میدهند.
کارگاههایی که به حک دقیق کاراکترها، نمادها و الگوهای ریز روی بدنهٔ جواهرات و ساعتها نیاز دارند.
آزمایشگاهها و مراکز پژوهشی (R&D) در دانشگاهها و شرکتهای دانشبنیان
گروههای تحقیقاتی در حوزهٔ میکروالکترونیک، میکروماشینیک و متالورژی که برای نمونهسازی سریع و بررسی خواص مواد میکروجوش و میکروحک به پرتوهای پالسی کوتاهمدت نیاز دارند.
دانشجویان مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری که پروژههای تحقیقاتی در زمینهٔ میکروفابریکیشن و ساخت حسگرهای نوری را دنبال میکنند.
صنایع هوافضا و خودروسازی (بخش قطعات حساس)
تولیدکنندگان قطعات سبکوزن آلومینیومی یا تیتانیومی (کوپلینگها، متعلقات الکترونیکی) که به جوش یا حک دقیق با حداقل ناحیه تحت تأثیر حرارتی (HAZ) نیاز دارند.
تعمیرکاران قالبهای دایکست و هدرها در زیرساختهای خودروسازی، برای پرکردن ترکهای موضعی و اصلاح هندسی قطعات کوچک.
آموزشگاهها و مراکز فنیحرفهای
مؤسسات آموزشی مهندسی مکانیک، برق و مکاترونیک که میخواهند دانشجویان را با فناوری حکاکی و جوش لیزری آشنا کنند.
کارگاههای آموزشی آزاد که دورههای تخصصی میکروفابریکیشن، حکاکی سهبعدی و ترمیم قالب را برگزار میکنند.
کسبوکارهای خدمات CNC و خدمات لیزر سیار
واحدهای کوچک سیار یا سیارکفروشی که خدمات حک وقوش لیزری را به صنایع مختلف ارائه میدهند و نیاز به تجهیز جمعوجور و کممصرف دارند.
شرکتهای CNC کوچک که میتوانند با افزودن ماژول Raycus QB به سیستم خود، قابلیت حکاکی یا جوش میکروسکوپی را اضافه کنند.
بهطور خلاصه، هر فرد یا شرکتی که:
به دقت بسیار بالا در حکاکی یا جوشکاری میکروسکوپی نیاز دارد،
با فلزات نازک یا آلیاژهای خاص سر و کار دارد،
برای حفظ خصوصیات مکانیکیِ ماده یا کاهش ناحیه تحت تأثیر حرارتی اهمیت قائل است،
یا در آزمایشگاههای تحقیق و توسعه و کارگاههای آموزشی فعالیت میکند،
مخاطب ایدهآل سورس لیزر Raycus QB محسوب میشود.
محصولات مکمل (محصولاتی که برای راهاندازی و عملکرد بهینه ضروری یا بسیار کاربردیاند)
- کابل فیبر نوری (Fiber Optic Cable)
انتقال پرتو لیزر از ماژول Raycus QB به هد حکاکی یا بستهٔ کاری.
معمولاً طول استاندارد ۲ متر است (قابل سفارش تا ۵ متر).
باید از نوع FC/PC مرغوب و روکشدار باشد تا حداقل افت توان و پایداری پرتو حفظ شود.
هد فوکوس (F-Theta / Focusing Head)
برای متمرکزسازی دقیق پرتو روی قطعهٔ کار در عملیات حکاکی یا میکروجوش.
قابلیت تعویض لنز برای تغییر قطر نقطه (Spot Size) و عمق میدان.
برخی مدلها قابلیت نصب اسکنر گالوو را دارند.
اسکنر گالوو (Galvo Scanner Head)
حرکت سریع پرتو روی سطح در الگوهای دومحوری (X/Y) برای حکاکی سهبعدی یا شرایطی که سرعت تولید اهمیت دارد.
معمولاً بههمراه F-Theta Lens نصب میشود تا میدان حک بزرگتری (مثلاً 100×100 میلیمتر) داشته باشد.
منبع تغذیه ۲۴ ولت DC (Power Supply 24V DC)
تأمین ولتاژ ورودی ماژول Raycus QB با جریان و ثبات بالا.
باید دارای محافظ در برابر نوسانات باشد تا پرتو لیزر دچار افت یا نوسان نشود.
سیستم خنککننده هوا (Ducted/Forced Air Cooling)
اگر محیط کاری گرم است یا دستگاه طولانیمدت در حال کار باشد، یک فن اضافه یا رادیاتور خارجی کوچک میتواند دمای ماژول را پایدار نگه دارد.
بهویژه در مناطق گرمسیر که دمای محیط از ۳۰–۳۵°C فراتر میرود.
عینک ایمنی لیزر (Laser Safety Goggles for 1064 nm)
جلوگیری از آسیب مادونقرمز به چشم اپراتور.
مشخصهٔ OD ≥ 6 برای طول موج ۱۰۶۴ نانومتر ضروری است.
نرمافزار کنترل و حکاکی (EZCAD یا معادل آن)
ارسال الگوهای گرافیکی (فرمت AI, BMP, DXF, PLT) به ماژول، تنظیم فرکانس، انرژی و سرعت حک.
امکان تعریف پروفایلهای متعدد و اجرای خودکار توالی پالسها.
پایه یا استند ثابت (Mounting Bracket/Stand)
تثبیت ماژول و هد حکاکی در موقعیت دقیق؛ اغلب دارای شیارهای T-slot برای تنظیم ارتفاع و زاویه.
اگر قرار است هد روی بازوی رباتیک نصب شود، فلنجهای استاندارد ۵۰×۵۰ میلیمتر نیاز است.
سیستم مکش دود و ذرات (Fume Extractor / Air Filter)
حین حکاکی یا جوشکاری لیزری، دود و ذرات فلزی تولید میشود.
یک مکنده کوچک با فیلتر HEPA یا کربن فعال مانع از انتشار ذرات مضر در محیط کار میشود.
ماژول تغذیه سیم یا پودر (Wire/Powder Feeder Module)
در صورت نیاز به میکروجوش (Micro-Welding) با فیلر: ماژول سیمخورد یا پودر را همزمان با پالس لیزر تغذیه میکند.
بیشتر برای اتصالات آلیاژهای خاص یا ضخامتهای ظریف استفاده میشود.
محصولات مرتبط (تجهیزاتی که در یک چرخهٔ کاری یا خط تولید میتوانند در کنار Raycus QB کاربرد داشته باشند)
دستگاه حکاکی/برش لیزری کامل (Laser Engraving/Cutting Machine)
در صورت نیاز به برش یا حکاکی با توانهای دیگر (مثلاً لیزر CO₂ برای پلاستیکها) در کنار Raycus.
غالباً شامل میز حرکتی CNC، ریل و سیستم کنترل G-code.
بازوی رباتیک کوچک (Robotic Arm Integration Kit)
برای اتومات کردن کامل فرایند: نصب ماژول Raycus QB روی بازوی ۴ یا ۶ محوره برای حکاکی یا جوشکاری در زوایای پیچیده.
نیاز به پکیج مکانیکی شامل پدالهای فرمان و کابلهای رابط Logic دارد.
واحد کنترل PLC/HMI (PLC + HMI Panel)
در خطوط نیمهصنعتی که چندین ایستگاه حکاکی یا جوش لیزری موجود است.
کنترل توالی، سنسور حضور قطعه و انتقال پروفایلهای مختلف به ماژول را برعهده دارد.
سیستم اندازهگیری کیفیت (Metrology & Inspection Tools)
میکروسکوپ صنعتی یا پروفایلسنج (Profilometer) برای بررسی عمق حکاکی و ابعاد HAZ.
اسکنر سهبعدی (3D Scanner) برای کنترل هندسهٔ قطعات پس از حک یا ویرایش.
ماژول توسعه میدان (Beam Expander / F-Theta Lens با Scan Field بزرگتر)
اگر نیاز به حک روی سطوح بزرگتر دارید، با نصب F-Theta Lens و اسکنر گالوو، میتوانید میدان کاری (Scan Area) را تا مثلاً 150×150 mm افزایش دهید.
واحد تغذیه بیوقفه و تثبیتکننده ولتاژ (UPS + Voltage Stabilizer)
جلوگیری از نوسانات برق شهری که ممکن است باعث قطع ناگهانی یا آسیب جزئی به ماژول شود.
UPS با خروجی 24V تنظیمشده برای پشتیبانی در صورت افت ولتاژ.
دستگاه سوراخکاری میکرومتری (Micro Drilling Machine)
برخی صنایع علاوه بر حکاکی، نیاز به سوراخهای بسیار کوچک (< 0.2 mm) دارند؛ Raycus QB میتواند در کنار این دستگاه برای کارهای ترکیبی میکروجوش و میکرودریل بهکار رود.
ابزارهای پرداخت مکانیکی و پولیش (Mechanical Finishing Tools)
پس از حکاکی یا میکروجوش، گاهی نیاز به پولیش ناحیه تحت تأثیر حرارتی (HAZ) است؛ دستگاههای کوچک پولیش رومیزی و فرزهای دستی مناسبند.
فیلم یا پوشش محافظ سطح (Protective Coating)
در موارد خاص که حکاکی روی فلزات گرانبها (طلا، نقره) انجام میشود، استفاده از فیلمهای محافظ جهت جلوگیری از خط و خش پیش از حکاکی توصیه میشود.
چراغ ایمنی و تابلوهای هشدار (Laser Safety Signage)
در محیطهای تولیدی، نصب تابلوهای هشداری «تابش لیزر» و چراغهای چشمکزن برای اطلاعرسانی به سایر پرسنل الزامی است.
نکته تکمیلی درباره باندلها (Bundles) و بستههای ترکیبی
برای کارگاههای حکاکی صنعتی کوچک معمولاً یک بستهٔ اولیه شامل:
• سورس Raycus QB (انتخاب ۲۰W، ۳۰W یا ۵۰W)
• کابل فیبر ۲ m
• هد فکوس با لنز F-Theta و عدسی متمرکز
• نرمافزار EZCAD
• عینک ایمنی و فیلتر هوادر خط تولیدهای نیمهاتوماتیک بستهٔ تکمیلی میتواند شامل:
• ماژول اسکنر گالوو + F-Theta Lens
• PLC/HMI برای هماهنگی چند ماژول
• بازوی رباتیک کوچک یا استند متحرکبرای کارگاههای خدمات لپتاپ یا بردهای الکترونیکی بهتر است بستهٔ زیر آماده باشد:
• سورس Raycus QB ۲۰W
• کابل فیبر کوتاه (۱–۲ m)
• ماژول تغذیه سیمخورد یا پودر (برای لحیمکاری سخت یا ترمیم لحیمقـوی)
• سیستم مکش دود و ذرات کوچک
با انتخاب مناسب این محصولات مکمل و مرتبط، میتوانید یک محیط کاری یکپارچه، امن و اقتصادی برای عملیات حکاکی، جوشکاری یا سوراخکاری میکروسکوپی توسط سورس لیزر Raycus QB ایجاد نمایید.
نکته فنی مهم درباره این محصول
یکی از نکات فنی بسیار حیاتی در سورس لیزر Raycus QB، رابطهٔ مستقیم بین فرکانس تکرار پالس و انرژی هر پالس است. در فناوری Q-Switched فیبری، هنگامی که فرکانس پالسها (Repetition Rate) افزایش مییابد، عملاً انرژی در هر پالس بهتدریج کاهش مییابد؛ به این معنا که برای حکاکی یا جوشکاری با دقت بالا باید فرکانس و عرض پالس (Pulse Duration) را بهدقت تنظیم کرد تا:
انرژی هر پالس (Pulse Energy) در حد کافی برای نفوذ یا تبخیر ماده باشد؛
افزایش بیرویهٔ فرکانس (مثلاً از ۵۰ kHz به ۱۰۰ kHz در مدل ۵۰W) میتواند به کاهش انرژی هر پالس تا حدی منجر شود که دیگر قادر به ایجاد برش یا جوش مطلوب نباشد. به همین دلیل، اگر بخواهید عمق حفره یا نفوذ جوش را حفظ کنید، باید فرکانس کمتر (مثلاً نزدیک به ۵۰ kHz) و عرض پالس طولانیتر (کمتر از ۱۵۰ ns اما نه خیلی کوتاه) را انتخاب نمایید.
ناحیهٔ تحت تأثیر حرارتی (HAZ) را حداقل نگه داشت؛
در صورتی که فرکانس بسیار بالا (بالای ۸۰ kHz) همراه با عرض پالس بلند باشد، گرما بهصورت تجمعی روی سطح ماده انباشته شده و HAZ عریضتری ایجاد میشود. این موضوع در کاربردهایی نظیر حکاکی سهبعدی یا میکروجوشینگ قطعات الکترونیکی حساس، میتواند موجب اعوجاج ابعادی یا ترکهای ریز شود.
کیفیت پرتو (Beam Quality یا M²) را در محدودهٔ مطلوب نگه داشت؛
در مدلهای ۲۰W و ۳۰W مقدار M² < 1.5 و در مدل ۵۰W مقدار M² < 1.6 گزارش میشود. اگر فرکانس خیلی بالا انتخاب شود، بهدلیل افزایش حرارت در بلور فیبر و احتمال ایجاد لنزش حرارتی (Thermal Lensing)، مقدار M² ممکن است بهتدریج افزایش یافته و نقطهٔ کانونی (Spot Size) پهنتر شود. در نتیجه، کوچکترین جزئیات حکاکی یا جوش میکروسکوپی قابل انجام نخواهد بود.
بنابراین، بهینهسازی همزمانِ فرکانس و عرض پالس در هر پروژه—با در نظر گرفتن جنس و ضخامت ماده، نوع فرآیند (حکاکی/جوشکاری) و دقت مورد انتظار—از مهمترین گامهای فنی برای بهرهبرداری حداکثری از قابلیتهای Raycus QB است.
چرا این محصول ارزش خرید دارد؟
دقت و کیفیت پرتو بینقص
با مقدار M² کمتر از ۱٫۶، پالسهای کوتاه (<۱۵۰ نانوثانیه) و عرض پالس یکنواخت، امکان حکاکی و جوش دقیق روی کوچکترین جزئیات را فراهم میکند.
نتیجه: کمترین ناحیه تحت تأثیر حرارتی (HAZ) و حفظ خواص متالوگرافی یا ساختاری ماده.
طول عمر بسیار زیاد (تا 100٬000 ساعت)
طراحی فیبر پالسی Q-Switched با اجزای الکترونیکی صنعتی و خنککنندهٔ هوای اجباری، باعث دوام بیدغدغهٔ طولانیمدت میشود.
نتیجه: کاهش هزینههای تعویض ماژول و نگهداری مداوم.
خنککنندهٔ هوا و نگهداری ساده
بینیاز از چیلر یا سیستم خنککنندهٔ پیچیده؛ تنها با یک فن اجباری، دمای داخلی ماژول در محدودهٔ ایمن حفظ میشود.
نتیجه: هزینهٔ کمتر انرژی و نصب آسان حتی در محیطهای کاری گرم.
انعطافپذیری بالا در کاربردها
مناسب برای حکاکی سهبعدی، میکروجوشینگ، برش میکروسکوپی و علامتگذاری انواع فلز و پلاستیک.
نتیجه: سرمایهگذاری چندمنظوره؛ یک ماژول برای طیف گستردهای از فرآیندهای صنعتی و تحقیقاتی.
یکپارچهسازی آسان با خطوط اتوماسیون
پشتیبانی از ورودیهای TTL/RS-232/USB و Digital I/O؛ سازگار با PLC، بازوی رباتیک یا نرمافزار EZCAD
نتیجه: امکان پیادهسازی کاملاً خودکار و افزایش بهرهوری تولید.
گارانتی و پشتیبانی معتبر
حداقل یک سال گارانتی رسمی و دسترسی به قطعات یدکی Raycus
نتیجه: اطمینان از بازخورد سریع در صورت بروز هرگونه نقص و تداوم کار بدون وقفه.
با توجه به دقت استثنایی، عمر طولانی، هزینهٔ نگهداری پایین و انعطافپذیری در کاربردهای خطرپذیر (مثل پزشکی، الکترونیک و هوافضا)، سورس لیزر Raycus QB سرمایهگذاری مطمئن و ارزشمندی برای کارگاهها و شرکتهایی است که به کیفیت بالا و پایداری طولانیمدت در فرآیندهای حکاکی و جوش لیزری نیاز دارند.