دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
کاهش کسری کار با دستگاه لیزر طلا و نقره
در صنعت طلاسازی و ساخت زیورآلات، «کسری کار» یا افت وزنی فلزات قیمتی حین پردازش، یکی از مهمترین چالشهای اقتصادی کارگاهداران به شمار میرود. در روشهای سنتی مانند ارهکاری، سوهانکاری و برادهبرداری، مقدار قابل توجهی از طلا و نقره به صورت ذرات ریز یا گرد و غبار تلف میشود که بازیابی کامل آن مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد است. ورود دستگاه لیزر طلا و نقره به کارگاههای مدرن، این فرایند را دستخوش تحول کرده است؛ اما سوال اصلی این است که این فناوری چگونه و با چه مکانیسمی میزان کسری کار را به حداقل ممکن میرساند؟
۱. مکانیسم نوری به جای تماس مکانیکی و برادهبرداری
در روشهای مکانیکی، ابزار برش مستقیم با فلز درگیر شده و براده ایجاد میکند. اما در سیستمهای فایبر، پرتو لیزر با طول موج ۱۰۶۴ نانومتر به سطح فلز تابیده میشود. این پرتو متمرکز، انرژی نوری را در نقطه فوکوس به انرژی گرمایی شدید تبدیل کرده و فلز را در عرض چند میکروثانیه ذوب یا تبخیر میکند.
از آنجا که هیچ قطعه برشی با فلز تماس ندارد، هیچگونه براده یا برآمدگی خشن ایجاد نمیشود. کنترل دقیق این پرتو نوری نشان میدهد که چگونگی متحول شدن دنیای صنعت با حکاکی لیزری حاصل حذف همین ضایعات مکانیکی و جایگزینی پردازش پرتوهای متمرکز در صنعت است.
۲. نقش توانهای ۵۰ و ۶۰ وات در کاهش زمان تابش و سوختگی
یکی از عوامل ایجاد کسری و سیاهی روی فلز، باقیماندن طولانیمدت حرارت روی قطعه است. اگر توان لیزر پایین باشد (مانند توانهای ۲۰ یا ۳۰ وات)، سرعت برش کاهش یافته و حرارت به اطراف خط برش منتقل میشود. این انتقال حرارت باعث اکسید شدن و سوختگی لبههای طلا میگردد که اپراتور را مجبور میکند برای شفافسازی لبهها، قطعه را سوهانکاری کند.
در مقابل، استفاده از توانهای ۵۰ و ۶۰ وات باعث میشود انرژی بالایی در کسری از ثانیه روی فلز پیاده شود. این سرعت بالای برش مانع از انتشار حرارت به اطراف شده و خط برشی کاملاً صاف و بدون لبههای اکسیدشده ایجاد میکند. در نتیجه، نیاز به پرداخت و سایش بعدی کاملاً از بین میرود و کسری طلا کاهش مییابد.
۳. اهمیت آکبند بودن سورس و ثبات فرکانس خروجی
منبع لیزر (Laser Source) اگر فرسوده، دستدوم یا تعمیری باشد، توان خروجی آن دچار نوسان میشود. نوسان پرتو باعث میگردد پرتو لیزر به جای برش یکدست، حالت ضربهای ناهمگون پیدا کند و ذرات طلا را به اطراف بپاشد یا بسوزاند.
سورسهای آکبند و جدید با ثبات فرکانس، پرتو یکنواختی ارائه میدهند که عرض خط برش (Kerf Width) را به حداقل ممکن (کمتر از ۰.۰۵ میلیمتر) میرساند. هرچه عرض این شیار برش باریکتر باشد، حجم فلز تبخیرشده کمتر خواهد بود.
۴. تاثیر تجهیزات جانبی و فیکسچرها در تثبیت قطعه
هنگام برش ورقهای ظریف طلا و نقره، حرارت موضعی یا وزش بادِ سیستمهای مکنده ممکن است باعث جابهجایی یا تاببرداشتن ورق شود. جابهجایی قطعه حین برش، خطای ابعادی ایجاد کرده و کل قطعه را به عنوان پرت و ضایعات از رده خارج میسازد.
تجهیز جانبی وظیفه در کاهش کسری نتیجه کارگاهی فیکسچر و کلمپ مهار تثبیت کامل ورق روی میز و جلوگیری از حرکت برش دقیق طبق نقشه و عدم خراب شدن ورق طلا محور گردان (روتاری)هدایت چرخش استوانهای بدون لغزش درج دقیق کادر و متن داخل حلقه بدون انحراف مکنده صنعتی قالکاری جمعآوری ذرات غبار ناشی از تبخیر امکان بازیافت و قالکاری ۱۰۰ درصدی غبار طلا
| تجهیز جانبی | وظیفه در کاهش کسری | نتیجه کارگاهی |
| فیکسچر و کلمپ مهار | تثبیت کامل ورق روی میز و جلوگیری از حرکت | برش دقیق طبق نقشه و عدم خراب شدن ورق طلا |
| محور گردان (روتاری) | هدایت چرخش استوانهای ( انگشتر و النگو) بدون لغزش | درج دقیق کادر و متن داخل حلقه بدون انحراف |
| مکنده صنعتی قالکاری | جمعآوری ذرات غبار ناشی از تبخیر | امکان بازیافت و قالکاری ۱۰۰ درصدی غبار طلا |
استفاده از ابزارهای مهارکننده اختصاصی که در مقالات آموزشی مانند تجهیزات جانبی و فیکسچر لیزر طلا بررسی میشوند، مانع از تکان خوردن قطعه و خراب شدن سرمایه اولیه کارگاه میگردد.
۵. راهکارهای نرمافزاری و تنظیمات هچینگ (Hatching)
در نرمافزارهای کنترلی لیزر (مانند EZCAD)، الگوی هاشورزنی و فاصلهگذاری خطوط حکاکی تاثیر مستقیمی بر مقدار برداشت فلز دارد. تنظیم نادرست فاصله خطوط باعث تداخل پرتوها و عمیق شدن بیمورد حکاکی میشود. با تنظیم دقیق فاصله خطوط روی ۰.۰۱ تا ۰.۰۲ میلیمتر و انتخاب فرکانس متناسب با عیار طلا (طلاهای ۱۸ عیار یا عیارهای بالاتر)، میتوان دقیقاً به اندازه عمق مورد نیاز (مثلاً برای درج کد عیار) برداشت انجام داد و از کسر شدن وزن اضافه قطعه جلوگیری کرد.
کارگاههایی که به دنبال استانداردسازی خط تولید خود هستند، معمولاً مشخصات فنی و قابلیتهای برد کنترلی را در مدلهای صنعتی دستگاه لیزر طلا و نقره بررسی میکنند تا از امکان اتصال سیستمهای جانبی مانند روتاری و تنظیمات دقیق نرمافزاری اطمینان حاصل نمایند.
جمعبندی
دستگاه لیزر طلا و نقره با حذف تماس مکانیکی، باریک کردن عرض خط برش، بهرهگیری از توانهای ۵۰ و ۶۰ وات برای برش سریع و جلوگیری از سوختگی لبهها، میزان کسری طلا را به حداقل ممکن میرساند. رعایت اصول نگهداری مانند تمیزکاری دورهای لنز F-Theta و استفاده از سورسهای باکیفیت و آکبند، ضامن حفظ ثبات پرتو و کاهش پرت سرمایه در کارگاههای مدرن طلاسازی خواهد بود.
