Lazerle Kesim Çalışma Prensibi Avantaj ve Dezavantajları

Lazer Kesim Nedir?

Laser kesim, bir lazer ısıtmalı kesme tekniğidir. Bu teknik, bir lazer kaynağı kullanarak, metaller ve diğer malzemeleri kesmeye yarayan bir sürekli veya darbe lazer ısıtır. Bu sayede, kesme işlemi çok daha hassas ve net olur. Ayrıca, lazer kesim, diğer kesme tekniklerine göre daha az enerji tüketir ve daha az çevre kirleticisi olması sebebiyle çevre dostudur.

Lazer Işınlı İşleme, ısı üretmek ve iş parçasından malzeme çıkarmak için lazer ışını kullanan bir termal işleme sürecidir.

Laser Nedir ? (İngilizce ”Laser” : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) kelimelerinin baş harfleri.
Anlamı: Uyarılmış Radyasyon Emisyonu ile Işık Amplifikasyonu. Işığın, uyarılmış ışıma ile yükseltilmesidir de diyebiliriz.

Lazer Kesim Uygulamaları Video

https://youtu.be/SmqshFOi3kw

Bu talaşlı imalatta, lazer ısısı kullanılarak metal parçacıklarının kontrollü bir şekilde yüzeyinden eritilip buharlaştırılmasıyla metal iş parçasından uzaklaştırılır.

Lazer kesim tekniği, daha çok sac kesme ve delme işlemlerinde kullanılır. Ancak sadece sac malzemelerle sınırlı değildir. Bu işleme prosesi kullanılarak hem metalik hem de metalik olmayan iş parçası işlenebilir.

Sac Malzeme Lazer kesim Video

Kesme kapasiteleri yüksektir. 1 kw’lik bir lazerle 10 mm kalınlığına kadar çelik saclar kesilebilir ve kesme hızları 1 mm’lik çelik sacda 10 m/dakika’ya kadar erişebilir.

Lazerle İşlemenin Çalışma prensibi

Lazerle kesmede bir lazer ışını, ısı kaynağı olarak kullanılır. Lazer doğrusallaştırılmış bir ışık hüzmesidir. Bu huzme, bir helyum-karbon dioksit azot karışımı olan lazer gazının elektriki olarak tahrik edilmesi suretiyle meydana gelir.

Lazerin nasıl oluştuğu ve çalışma sistemi hakkında ayrıca bir yazımız mevcut. Detaylar için bakınız: Lazer Işınlarının özellikleri ve Çalışma prensibi

Lazer ışını, kesici başlık içindeki bir mercek vasıtasıyla 0,1 mm ila 0,2 mm’lik çapta olmak üzere malzeme yüzeyine odaklanır (ışınlanır).Yanık lekesi halinde meydana gelen 107 W/cm2’lik yüksek enerji yoğunluğu, kesilmesi gereken malzemeyi hızlı olarak ergime sıcaklığına getirir. Ergiyik akışkanı halindeki malzeme kesme gazı tarafından, meydana gelen 0,1 mm ila 0,3 mm genişliğindeki çapaksız kesme aralığından püskürtülür.

lazer kesim — Lazer kesimle mikro delikler yüksek doğrulukla delinebilir.

Lazer ışını işlemenin çalışması. Lazerle Kesme Nasıl Çalışır

Lazer ışını işlemede kullanılan adımlar şunlardır:

İlk başta lazer malzemesi CO2 veya diğer lazer malzemesi deşarj tüpüne doldurulur.
Bundan sonra, flaş lambasını yakmak için kullanılan güç kaynağı açılır. Flaş lambasından gelen ışık, atomun elektronlarını uyarmak için kullanılır.

Daha sonra lazer malzemesinin atomları, flaş lambasının ürettiği ışık enerjisinden enerjiyi emer.

Enerjinin emilmesi nedeniyle, atomun elektronu düşük enerji seviyesinden daha yüksek enerji seviyesine atlar. Ancak bu atomun kararsız durumudur.

Atom soğurma sınırına ulaştığında sürekli olarak enerji yaymaya başlar. Bu enerji, yüksek oranda güçlendirilmiş aynı frekans ve aynı dalga boyunda uyumlu ışık şeklinde yayılır.

Atom tarafından salınan bu lazer ışığı, dışbükey mercekte toplanır ve iş parçasına yönlendirilir. Lazer iş parçasının üzerine düştüğünde iş parçasının temas yüzeyinden malzemeyi eriterek veya buharlaştırarak işleme sürecini başlatır.

Odak Mesafesi

Lazer kesim kafasının odak mesafesi, kesilen malzeme kalınlığına göre genellikle 5-15 mm arasında ayarlanır.

Yardımcı Gaz Kullanımı

Kesim sırasında oksijen, azot veya hava gibi yardımcı gazlar, erimiş metali kesim ağzından uzaklaştırmak için kullanılır.

Kesim Hızı

İnce sac malzemelerde fiber lazer, dakikada birkaç metreye varan kesim hızlarına ulaşabilir.

Lazer Kesimin Temel Bileşenleri

Lazer ışını işlemede kullanılan ana ekipmanlar şunlardır: –

1) Güç Kaynağı: Güç kaynağı, elektronun düşük enerji seviyesinden daha yüksek enerji seviyesine
uyarılması için enerji sağlamak için lazer ışını işlemede kullanılır .

2) Lazer Boşaltma Tüpü :
Lazer malzeme lazer deşarj tüpüne doldurulur. Elektronun uyarılması ve orijinal durumuna geri dönmesi bu lazer deşarj tüpünün içinde gerçekleşir. Deşarj tüpünün bir tarafı kısmen şeffaf, diğer tarafı %100 yansımalıdır. Ksenon lambaların arasına yerleştirilmiştir.

3) Lazer Malzemesi:
Çok çeşitli lazer malzemeleri mevcuttur ancak lazer işlemede çoğunlukla CO2 ve nd:YAG kullanılır. Karbondioksit, kızılötesi bölgede ışık yayan bir lazer malzemesidir. Karbondioksit, sürekli dalga modunda 25 KW’a kadar güç sağlayabilir. bd:YAG, optik fiber aracılığıyla ışık verebilen bir katı hal lazeridir. Darbe modunda 50 kw’a kadar güç üretebilir ve sürekli modda 1 kw’a kadar güç üretebilir. Odaklama merceği :Işığı iş parçasına odaklamak için odaklama merceği kullanılır. Dışbükey bir mercektir.

Endüstriyel Lazerle Markalama Video (yukarıda)

Laser Kesimin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajları

1) Hiçbir fiziki alet gerekli olmadığından alet maliyeti yoktur ve dolayısıyla aletlerin bakımı ve değiştirilmesi için maliyet yoktur.
2) İş parçası ile fiziksel temas olmadığından delaminasyon oluşmaz.
3) Kolayca otomatikleştirilebilir ve çok esnektir.
4) Lazer herhangi bir yolda hareket ettirilebildiği için farklı boyutlarda karmaşık şekiller işlenebilir.
5) Çok iyi yüzey kalitesi sağlar.
6) Mikro delikler iş parçasında yüksek doğrulukla delinebilir.

Dezavantajları

1) Çok yüksek sermaye ve bakım maliyeti.
2) Kör delik oluşturmak için kullanılamaz.
3) Güvenlik tehlikelerine yol açabilir.

İlgili Dokumanlar

Lazer kesmede CAD-CAM Powerpoint sunu indir

Konuyla İlgili Sorular

Yoğun lazer ışını, odaklandığı noktadaki malzemeyi çok kısa sürede eritir veya buharlaştırır. Bu eriyen veya buharlaşan malzeme, genellikle bir gaz akımıyla kesim bölgesinden uzaklaştırılır.

Lazer, enerjisini çok küçük ve hassas bir noktaya odakladığı için malzemenin sadece kesilen kısmını etkiler. Geniş bir alanı ısıtmak zorunda kalmadığı için toplam enerji ihtiyacı daha düşük kalır.

İlgili Yazılar