Lazer teknolojisi, en keskin bıçak, en hassas cetvel ve en parlak ışık olarak bilinir. 20. yüzyıla gelindiğinde, bu teknoloji gelişmiş ekipmanlarla birleşerek imalat sanayinin gelişmesini desteklemiştir. Lazer kesim makinesi, kesilecek malzemeyi ışınlamak için lazerden yüksek güç yoğunluklu bir lazer ışını yayar, böylece malzeme hızla ısınır, buharlaşır ve buharlaşarak delikler oluşturur. Yüksek güç yoğunluklu lazer ışını malzeme üzerinde hareket ettikçe, delikler sürekli olarak doğrusal yarıklar oluşturarak malzemenin kesilmesini sağlar. Lazer kesim, metaller gibi tüm eriyebilen malzemeler için uygundur.
Hassas bir işleme yöntemi olan lazer kesim, neredeyse tüm malzemeleri kesebilir. Lazer kesim yüksek verimliliğe, yüksek enerji yoğunluğuna ve yumuşaklığa sahiptir. Hassasiyet, hız ve verimlilik açısından sac metal kesim endüstrisi için en iyi seçimdir. Sac metal işleme, dünyadaki metal işlemenin üçte birini oluşturur ve neredeyse her alanda yaygın olarak kullanılır. Lazer kesim teknolojisi, üreticiler için temel bir teknoloji haline gelmektedir. Lazer kesim makineleri, bir anlamda sac metal işlemede teknolojik bir devrim yaratmıştır. Geleneksel kesim yöntemleriyle karşılaştırıldığında, lazer kesimin anlaşılması ve öğrenilmesi daha kolaydır ve işletmelerin ihtiyaç duyduğu işleme etkisi ve hız açısından mutlak avantajlara sahiptir. Bu nedenle, lazer kesim makinelerinin gelecekteki kesim yöntemi seçiminde genel trend olacağına inanılmaktadır.
Birkaç yaygın malzeme ve kesme tekniğiyüksek hızlı lazer kesim makinesi :
Paslanmaz çelik
Paslanmaz çelik, yüksek sertlik, pas ve korozyon direnci özelliklerine sahiptir. Geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir ve paslanmaz çeliğin işleme gereksinimleri de farklıdır. Paslanmaz çeliğin lazer kesim makinesiyle işlenmesi, işleme doğruluğunu ve kalitesini büyük ölçüde artırır, ikincil işleme süresinden tasarruf sağlar, daha az atık üretir ve yüksek kullanım oranına sahiptir. Teorik olarak, 40.000 W'lık yüksek güçlü bir lazer kesim makinesi 200 mm paslanmaz çeliği kesebilir. Ancak, lazer kesim makinelerinin sürdürülebilir kullanımına uygun olmayan uzun vadeli seri üretim için önerilmez.
Paslanmaz çelik lazer kesiminde genellikle azot gazı kullanılır ve bu gaz, kesilen paslanmaz çeliğin yüzeyindeki sarı yanık izlerini etkili bir şekilde önleyebilir. Ayrıca, bir daire keserken, paslanmaz çeliğin etkili kesme dairesinin çapı, plaka kalınlığının 1-1,2 katıdır.
karbon çeliği
Geleneksel olarak kesilmesi zor veya düşük kesim kalitesine sahip bazı plakalar için lazer kesim makineleri bu sorunları kolayca çözebilir. Özellikle bazı karbon çeliği plakalar için, paslanmaz çeliğe kıyasla lazer kesim makineleri daha fazlasını yapabilir. Teorik olarak, 30.000 W'lık yüksek güçlü bir lazer kesim makinesi 100 mm kalınlığındaki karbon çeliğini kesebilir. Seri üretim için önerilmese de, 70 mm ve altındaki karbon çelikleri kolayca kesilebilir.
Karbon çeliği kesilirken, genellikle 1 mm ve altı kalınlıklar için azot destekli kesme, 1 mm'den fazla kalınlıklar için ise daha verimli olan oksijen destekli kesme kullanılır. Ayrıca, karbon çeliği kesimi için minimum daire çapının, levha kalınlığının 1,5 katı olması gerektiği unutulmamalıdır.
Bakır ve alüminyum
Bakır ve alüminyum, özellikle kırmızı bakır olmak üzere, yüksek yansıtıcı malzemelerdir. Bazı özellikleri (yüksek yansıtıcılık) nedeniyle lazer kesim işlemi kolay değildir. Toplu kesim gerekiyorsa, yüksek yansıtıcı malzemeleri kesebilen IPG lazer kafalarına öncelik verilebilir. Diğer lazer kesim kafalarına kıyasla belirgin avantajları vardır. Elbette, IPG lazer kafasının kendi koruma mekanizması olup lazerde kayba neden olmasa da, yüksek yansıtıcı malzemeleri uzun süre kesmeniz önerilmez. Veya kesmeniz gerektiğinde, lazerin güç kaybını hesaba katmalısınız.
Lazer kesim makinelerinde gerçek kesme işlemi sırasında sıklıkla karşılaşılan sorunlara yönelik çözümlerin analizi:
1. Önyüklemeden sonra yanıt yok
Bu sorun genellikle güç kaynağının giriş ve çıkışlarından kaynaklanır. Sorun giderme için güç kaynağını kontrol edebilirsiniz; elektrik kesintileri genellikle atmış bir sigorta borusundan veya güç anahtarındaki bir sorundan kaynaklanır; bu da daha iyi ve daha kaliteli güç sigorta boruları ve kontrol anahtarları gerektirir.
2. Bir süre çalıştıktan sonra çıkış ışığı çok zayıf
Bu durumda, öncelikle odak uzaklığının değişip değişmediğini kontrol edin. Değişmemişse, makinedeki odaklama merceğinin kirlenip kirlenmediğini; optik yol sisteminin yanlışlıkla saptırılıp sapmadığını; en önemlisi de su sirkülasyonunun düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol edin. Ancak su sirkülasyonu düzgün olduğunda, lazer kesim makinesinin ısısı mümkün olduğunca dağıtılabilir, lazer ekipmanının enerji dönüşümü iyileştirilebilir ve son olarak ışık kaynağı odaklanabilir.
3. İnce karbon çeliği keserken genellikle anormal kıvılcımlar oluşur
İnce karbon çeliği lazerle keserken, kıvılcımlar genellikle uzun ve düzdür ve çok az sayıda uç içerir. Ancak, anormal kıvılcımlar kesme yüzeyinin pürüzsüzlüğünü ve iş parçasının işleme kalitesini etkiler. Bu durumda, diğer parametreler normalken, lazer başlığının nozulunun kaybı dikkate alınmalıdır. Bir sorun varsa, nozul zamanında değiştirilmelidir. Yeni bir nozulla değiştirilmezse, kesme gazı basıncı artırılmalıdır. Nozul ile lazer kesim başlığı arasındaki bağlantıdaki diş gevşekse, lazer kesimini derhal durdurun, lazer kesim başlığının bağlantı durumunu kontrol edin ve dişi tekrar takın.
4. İşlenmiş yuvarlak deliğin veya düz çizginin deformasyonu
Böyle bir arıza meydana gelirse, öncelikle lazer kesim kontrol yazılımının normal çalışıp çalışmadığı kontrol edilmelidir. Örneğin, bir işleme çizgisi çizin ve lazer kafasının işleme sırasında çizgi boyunca hareket edip etmediğini gözlemleyin. Bu, yazılım sorunları olasılığını temelde ortadan kaldırır. Aynı zamanda, bu adım mekanik yapı gevşemesi gibi anormal sorunları da tespit edebilir. Yazılım ve makine kaynaklı sorunlar elendikten sonra, lazer enerjisinin çok yüksek olup olmadığını ve bu durumun işleme tabi olmayan alanı etkileyip etkilemediğini düşünmeliyiz.
İş parçasının kesici kenarının eriyip erimediğini gözlemleyin. Normal işleme kenarı pürüzsüz ve düz olmalıdır. Bu durumda, sorunu çözmek için lazer gücü veya frekans parametreleri uygun şekilde azaltılmalıdır. Lazer kafasındaki odaklama merceğinin deformasyonundan kaynaklanabilen nispeten nadir bir sorun daha vardır. Bu sorun, lazer kafasından yayılan ışının yoğunlaşıp yoğunlaşmadığına bakılarak değerlendirilebilir.
5. İş parçasında genellikle çapaklar vardır
Öncelikle, kesme işleminde çapak oluşumuna neden olan faktörleri göz önünde bulundurun ve kesme hızını körü körüne artırmayın. Çünkü gerçek kesme işlemi sırasında, kesme hızını körü körüne artırmak, özellikle galvanizli sacların işlenmesinde belirgin olan sacın delinmezliğine yol açabilir. Bu noktada, sorunu çözmek için takım tezgahının diğer faktörleri de kapsamlı bir şekilde ele alınmalıdır; örneğin nozulun değiştirilmesi gerekip gerekmediği, kılavuz rayının hareketinin dengesiz olup olmadığı vb.
6. Lazer tamamen kesilmemiş
Bu sorunun nedenleri: Lazer nozul seçiminin işlenen plakanın kalınlığına uygun olup olmadığını kontrol edin, nozulu değiştirin veya plakayı işleyin; lazer kesim hattı hızının çok hızlı olup olmadığını kontrol etmek için, gerçek plaka durumuna göre hat hızını kontrol etmek ve azaltmak gerekir.