Bu temel lazer kesim bilgileri hakkında ne kadar bilginiz var?
1970'lerin başlarında, lazerler ilk olarak kesim için kullanıldı. Modern endüstriyel üretimde, lazer kesim daha yaygın olarak sac, plastik, cam, seramik, yarı iletkenler, tekstil, ahşap ve kağıt ve diğer malzemelerin işlenmesinde kullanılmaktadır.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde, hassas işleme ve mikro işleme alanında lazer kesim uygulaması da önemli bir büyüme sağlayacaktır.
lazer kesim
Odaklanmış lazer ışını iş parçasına çarptığında, ışınlanmış alan malzemeyi eritmek veya buharlaştırmak için keskin bir şekilde yükselecektir. Lazer ışını iş parçasına girdiğinde, kesme işlemi başlar: lazer ışını, malzemeyi eritirken kontur çizgisi boyunca hareket eder. Genellikle, eriyiği kesikten uzaklaştırmak için hava jeti kullanılır ve kesilen parça ile plaka çerçevesi arasında neredeyse odaklanmış lazer ışını kadar geniş olan dar bir boşluk kalır.
Alev kesme
Alevle kesme, kesme gazı olarak oksijenin kullanıldığı yumuşak çeliği keserken kullanılan standart bir işlemdir. Oksijen 6 bara kadar basınçlandırılır ve ardından kesiğe üflenir. Orada, ısıtılmış metal oksijenle reaksiyona girer: yanmaya ve oksitlenmeye başlar. Kimyasal reaksiyon, lazer ışınının kesilmesine yardımcı olmak için büyük miktarda enerji (lazer enerjisinin beş katına kadar) açığa çıkarır.
Şekil 1 Lazer ışını iş parçasını eritir ve kesme gazı kesideki erimiş malzemeyi ve cürufu üfler.
Füzyon kesim
Eriyikle kesme, metal keserken kullanılan başka bir standart işlemdir. Seramik gibi diğer eriyebilir malzemeleri kesmek için de kullanılabilir.
Kesme gazı olarak nitrojen veya argon kullanılır ve kesimden 2-20 bar basınçlı bir gaz üflenir. Argon ve nitrojen inert gazlardır, bu da kesikteki erimiş metal ile reaksiyona girmedikleri, sadece dibe üfledikleri anlamına gelir. Aynı zamanda, inert gaz kesme kenarını havanın oksidasyonundan koruyabilir.
Basınçlı hava ile kesme
İnce plakaları kesmek için basınçlı hava da kullanılabilir. Kesi içerisindeki erimiş metali havaya uçurmak için 5-6 bar hava basıncı yeterlidir. Havanın yaklaşık% 80'i nitrojen olduğundan, basınçlı hava ile kesme temelde bir füzyon kesimidir.
Plazma destekli kesim
Parametreler doğru seçilirse, plazma destekli eritme ve kesme insizyonunda plazma bulutları görünecektir. Plazma bulutu, iyonize metal buharı ve iyonize kesme gazından oluşur. Plazma bulutu, CO2 lazerin enerjisini emer ve onu iş parçasına dönüştürür, böylece iş parçasına daha fazla enerji bağlanır, malzeme daha hızlı erir ve kesme hızı daha hızlı olur. Bu nedenle, bu kesim işlemine yüksek hızlı plazma kesimi de denir.
Plazma bulutu aslında katı lazere şeffaftır, bu nedenle plazma destekli eritme ve kesme sadece CO2 lazer kullanabilir.
Gazlaştırma kesme
Gazlaştırma ile kesme, malzemeyi buharlaştırarak çevresindeki malzemeler üzerindeki termal etkiyi en aza indirir. Yukarıdaki etki, ince plastik filmler ve ahşap, kağıt ve köpük gibi demlenebilen malzemeler gibi düşük ısılı ve yüksek soğurmalı malzemeleri buharlaştırmak için sürekli CO2 lazer işlemi kullanılarak elde edilebilir.
Ultra kısa puls lazerleri bu teknolojinin diğer malzemelere uygulanmasına izin verir. Metaldeki serbest elektronlar lazer ışığını emer ve şiddetli bir şekilde ısınır. Lazer darbesi, erimiş parçacıklar ve plazma ile reaksiyona girmez, malzeme doğrudan süblimleşir ve enerjiyi çevreleyen malzemelere ısı biçiminde aktarmak için zaman yoktur. Pikosaniye darbesi malzemeyi kesip çıkardığında belirgin bir termal etki yoktur ve erime ve çapak oluşumu yoktur.
Şekil 3 Gazlaştırma ile kesme: Lazer, malzemeyi buharlaştırır ve yakar. Buharın basıncı cürufun kesimden çıkmasına neden olur.
Parametreler: işleme sürecini ayarlayın
Lazer kesim sürecini etkileyen birçok parametre, bazıları lazerin ve takım tezgahının teknik performansına bağlıyken diğerleri değişkendir.
Polarizasyon derecesi
Polarizasyon derecesi, lazer ışığının yüzde kaçının dönüştürüldüğünü gösterir. Tipik polarizasyon derecesi genellikle% 90 civarındadır. Bu, yüksek kaliteli kesim için yeterlidir.
Odak çapı
Odak çapı, kesiğin genişliğini etkiler ve odak çapı, odaklanan lensin odak uzunluğu değiştirilerek değiştirilebilir. Daha küçük bir odak çapı, daha dar bir kesi anlamına gelir.
Odak pozisyonu
Odak konumu, iş parçasının yüzeyindeki ışın çapını ve güç yoğunluğunu ve kesiğin şeklini belirler.
Şekil 4 Odak konumu: iş parçasının içinde, yüzeyde ve iş parçasının üstünde
Lazer gücü
Lazer gücü, işleme türü, malzeme türü ve kalınlığına uygun olmalıdır. Güç, iş parçası üzerindeki güç yoğunluğu işleme eşiğini aşacak kadar yüksek olmalıdır.
Şekil 5 Daha yüksek lazer gücü daha kalın malzemeleri kesebilir
Çalışma modu
Sürekli mod, temel olarak standart metal ve plastik konturlarını milimetreden santimetreye kadar boyutta kesmek için kullanılır. Delikleri eritmek veya hassas konturlar üretmek için düşük frekanslı darbeli lazerler kullanılır.
Hız kesmek
Lazer gücü ve kesme hızı birbirine uymalıdır. Çok hızlı veya çok yavaş kesme hızları, artan pürüzlülük ve çapak oluşumuna neden olacaktır.
Şekil 6 Sac kalınlığı arttıkça kesme hızı azalır
Meme çapı
Nozülün çapı, nozülden püskürtülen gazın akış hızını ve şeklini belirler. Malzeme ne kadar kalınsa, gaz jetinin çapı o kadar büyük olur ve buna uygun olarak meme açıklığının çapı da o kadar büyük olur.
Gaz saflığı ve basıncı
Oksijen ve nitrojen genellikle kesme gazları olarak kullanılır. Gazın saflığı ve basıncı kesme etkisini etkiler.
Oksijen alevli kesim kullanılırken, gaz saflığının% 99.95'e ulaşması gerekir. Çelik levha ne kadar kalınsa, kullanılan gaz basıncı o kadar düşük olur.
Eritme ve kesme için nitrojen kullanıldığında, gaz saflığının% 99,995'e (ideal olarak% 99,999) ulaşması gerekir ve kalın çelik plakaları eritmek ve kesmek için daha yüksek hava basıncı gerekir.
Teknik veri sayfası
Lazer kesimin erken aşamasında, kullanıcılar deneme işletimi yoluyla işleme parametrelerinin ayarlanmasına kendileri karar vermelidir. Artık olgun işleme parametreleri kesme sisteminin kontrol cihazında saklanmaktadır. Her bir malzeme türü ve kalınlığı için ilgili veriler vardır. Teknik parametre tablosu, bu teknolojiye aşina olmayanların bile lazer kesim ekipmanını sorunsuz bir şekilde çalıştırmasını sağlar.
Lazer kesim kalitesi değerlendirme faktörleri
Lazerle kesilmiş kenarların kalitesini değerlendirmek için birçok kriter vardır. Çapak formu, çöküntü ve tane gibi standartlar çıplak gözle değerlendirilebilir; dikeylik, pürüzlülük ve kesim genişliğinin özel aletlerle ölçülmesi gerekir. Malzeme birikimi, korozyon, ısıdan etkilenen alan ve deformasyon da lazer kesimin kalitesini ölçmek için önemli faktörlerdir.
Şekil 7 İyi kesim, kötü kesim. Kesme kenarlarının kalitesini değerlendirme kriterleri
Geniş beklentiler
Lazer kesimin devam eden başarısı, diğer işlemlerin çoğunun erişemeyeceği bir şeydir. Bu eğilim bugün de devam ediyor. Gelecekte, lazer kesimin uygulama olasılığı giderek daha geniş hale gelecektir.
İşleme çemberine katılmaya hoş geldiniz:
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)
