Lazer kesim, malzemeleri kesmek için görünmez bir ışık huzmesi kullanan, geleneksel mekanik kesme yöntemlerine göre çok sayıda avantaj sunan hassas ve verimli bir üretim sürecidir. Yüksek doğruluğu, hızlı kesme hızı ve karmaşık şekilleri kesme yeteneği ile lazer kesim, giderek geleneksel metal kesme tekniklerinin yerini alıyor.
-
Lazer Kesim Ekipmanının Bileşimi
Bir lazer kesim makinesi, lazer jeneratörü, ışın dağıtım sistemi, sayısal kontrol hareket sistemi, otomatik odaklama kesme kafası, çalışma masası ve yüksek basınçlı gaz besleme sistemi dahil olmak üzere çeşitli temel bileşenlerden oluşur. Lazer kesim işlemini etkileyen çeşitli parametreler vardır; bunlardan bazıları lazer jeneratörünün ve makinenin teknik performansına bağlıdır, diğerleri ise değişkendir.
-
Lazer Kesimin Temel Parametreleri
Optimum kesme sonuçlarına ulaşmak için aşağıdaki temel parametreleri anlamak önemlidir:
1. Işın Modu
Gauss modu olarak da bilinen ışın modu, kesme için ideal moddur ve genellikle düşük güçlü lazer jeneratörlerinde bulunur (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Masa. Ortak malzemelerin 1 tek modlu lazer kesim işlemi parametreleri | |||||
| Malzeme | Kalınlık (mm) | Yardımcı gaz | Kesme hızı (cm/dak) | Yarık genişliği (mm) | Lazer gücü (w) |
| Düşük karbonlu çelik | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Paslanmaz Tava | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Titanyum alaşımı | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Organik şeffaf cam | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| alümina | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Polyester halı | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Pamuklu kumaş (çok katlı) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Karton | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Oluklu mukavva | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Kuvars camı | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Polipropilen | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Polistiren | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Sert polivinil klorür | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Fiber takviyeli plastikler | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Ahşap (kontrplak) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Düşük karbonlu çelik | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Paslanmaz çelik | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Kontrplak | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Masa. Ortak malzemelerin 2 çok modlu lazer kesim parametresi | ||||
| Malzemeler | Plaka kalınlığı (mm) | Kesme hızı (cm/dak) | Yarık genişliği (mm) | Lazer gücü (kw) |
| Alüminyum | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Karbon çelik | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Paslanmaz çelik (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Bor/epoksi kompozit | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Fiber/epoksi kompozitler | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Kontrplak | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Pleksiglas | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Bardak | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| Beton | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Lazer Gücü
Gerekli lazer gücü kesilen malzemeye, malzeme kalınlığına ve kesme hızı gereksinimlerine bağlıdır. Lazer gücü kesme kalınlığını, hızını ve kerf genişliğini önemli ölçüde etkiler. Genel olarak lazer gücünün arttırılması, daha kalın malzemelerin kesilmesine, daha yüksek kesme hızlarına ve daha geniş kerf genişliklerine olanak sağlar.
3. Odak Konumu
Odak konumunun kerf genişliği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Tipik olarak odak, yüzeyin altındaki malzeme kalınlığının yaklaşık 1/3'üne ayarlanır, bu da maksimum kesme derinliği ve minimum çentik genişliği sağlar.
4. Odak Uzunluğu
Kalın çelik levhaları keserken, yüksek kaliteli, dikey bir kesme yüzeyi elde etmek için daha uzun bir odak uzaklığı önerilir. Daha uzun bir odak uzaklığı daha büyük bir ışın çapına yol açarak güç yoğunluğunu ve kesme hızını azaltır. Tutarlı bir kesme hızı sağlamak için lazer gücünün artırılması gerekir. İnce plakaları kesmek için daha kısa bir odak uzaklığı tercih edilir, bu da daha küçük ışın çapı, daha yüksek güç yoğunluğu ve daha hızlı kesme hızı sağlar.
5. Yardımcı Gaz
Oksijen, düşük karbonlu çeliği keserken genellikle yardımcı gaz olarak kullanılır, çünkü kesme sürecini geliştirmek için demir-oksijen yanma reaksiyonunu kullanır, bu da daha hızlı kesme hızları ve yüksek kaliteli kesimler sağlar. Yardımcı gazın basıncı kesme işlemini etkiler; daha yüksek basınçlar kinetik enerjiyi ve cüruf giderme kapasitesini artırır.
6. Meme Yapısı
Meme yapısı ve delik boyutu aynı zamanda lazer kesim kalitesini ve verimliliğini de etkiler. Farklı kesme gereksinimleri, farklı nozulların kullanılmasını gerektirir. Yaygın nozül şekilleri dairesel, konik ve dikdörtgen şekilleri içerir. Lazer kesimde tipik olarak koaksiyel (gaz akışı ve ışık ekseni hizalanmış) üfleme kullanılır ve nozül çıkışı ile iş parçası yüzeyi arasındaki mesafenin ({{0}}.5-2.0 mm) kontrol edilmesi stabil bir kesim sağlar işlem.
| Masa. Yaygın metal malzemelerin lazerle kesme işlemi parametrelerine 3 örnek |
||||
| Malzeme | Kalınlık mm | Yardımcı gaz | Kesme hızı cm/dak | Lazer gücü kW |
| Düşük Karbonlu Çelik | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Paslanmaz çelik | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Titanyum alaşımı | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
