Lazer Kesim Kalitesi ve Malzeme Bileşimi İlişkisi

Şu anda, lazer kesim teknolojisi, özellikle karbon çeliği, paslanmaz çelik, bakır, alüminyum gibi metallerin işlenmesinde, düşük işleme maliyeti, hızlı üretim verimliliği, doğru kesim doğruluğu ve mükemmel işleme kalitesi ile geleneksel metal işleme yöntemlerinin yerini yavaş yavaş değiştirmiştir.

Lazer kesim teknolojisinin yaygınlaşmasıyla birlikte, lazerle işleme konusunda sorunlar ortaya çıktı; örneğin, aynı işlemde, aynı güçte, aynı sıcaklıkta ve aynı lazer kesim makinesi ile, farklı bileşenlerdeki çelik levhaları keserken bazı problemler tespit edildi. Kesilen numunelerin yüzey kalitesi belirgin farklılıklara sahipti.

Malzeme Bileşimi Lazer Kesimin Kalitesini Nasıl Etkiliyor

Çelikteki katkı maddeleri, lazer kesim kalitesini doğrudan etkiler. Çelikte bulunan katkı maddelerinin tipi ve miktarı, çelik malzemenin ısı direncini, kesilme hızını ve kesilme sıcaklığını etkileyebilir. Bazı katkı maddeler, çelik malzemenin ısı dağılımını bozabilir ve lazer kesim kalitesini düşürebilir. Bununla birlikte, diğer katkı maddeler ise çelik malzemenin kesme performansını iyileştirebilir ve lazer kesim kalitesini arttırabilir.

Yüksek karbon içeriğine sahip metaller çoğunlukla yüksek erime noktasına sahip metallere aittir. Erimesi zor olduğu için kesme ve delme süresi uzar. Bir yandan çentiği genişletir ve yüzey ısısından etkilenen bölgeyi genişleterek kararsız kesme kalitesine neden olur;

Öte yandan, alaşım bileşiminin yüksek içeriği, sıvı metalin viskozitesini artırır ve işleme sırasında lazer gücünün ve hava üfleme basıncının ayarlanması için daha yüksek gereksinimler ortaya koyan sıçrama ve cüruf oranını artırır.

Yardımcı gaz oksijen olduğunda, malzemedeki C ve Cr elementlerinin içeriğinin artmasıyla kesme yüzeyi kötüleşir ve yüzey pürüzlülüğü önemli ölçüde artar;

Yardımcı gaz hava olduğunda, kesme etkisi aynı kalınlık ve güçte önemli ölçüde etkilenmeyecektir.

Lazer Kesim Kalitesini Hangi Alaşım Elementi Nasıl Etkiler?

Aşağıdaki elementlerin lazer kesim yüzey kalitesine etkileri örnek olarak verilmiştir:

• Karbon (C) Yüksek karbon miktarları, çelik malzemenin sertliğini artırarak kesme performansını iyileştirir, ancak aynı zamanda kesme yüzeyinde kabarcıkların oluşmasına neden olabilir. Düşük karbon miktarları ise, çelik malzemenin kesilebilirliğini arttırır, ancak aynı zamanda kesilme yüzeyinin pürüzlü olmasına neden olabilir. Genel olarak, lazer kesimde en iyi yüzey kalitesi için çeliğin karbon oranı 0.3-0.5% arasında olması tavsiye edilir.
• Mangan (Mn): Mangan, çelik malzemenin sertliğini artırarak kesme performansını iyileştirir, ancak aynı zamanda kesilme yüzeyinde kabarcıkların oluşmasına ve yüzey kalitesinin düşmesine neden olabilir.
• Nikel (Ni): Nikel, çelik malzemenin korozyon direncini artırarak kesme kalitesini arttırır, ancak aynı zamanda ısı dağılımını bozabilir ve yüzey kalitesini düşürebilir.
• Krom (Cr): Krom, çelik malzemenin korozyon direncini artırarak kesme kalitesini arttırır, ancak aynı zamanda yüzeyde kabarcıkların oluşmasına neden olabilir.
• Molibden (Mo): Molibden, çelik malzemenin sertliğini ve dayanıklılığını arttırarak kesme performansını iyileştirir, ancak aynı zamanda ısı dağılımını bozabilir ve yüzey kalitesini düşürebilir.

Bu elementlerin etkileri, çelik malzemenin tipine ve element miktarına bağlıdır. Lazer kesimde çelik malzemelerin seçimi ve işleme ayarı, alaşım bileşenlerinin yüzey kalitesine etkilerini göz önünde bulundurarak yapılmalıdır.

Konuyla İlgili Sorular