Lazer teknolojisi kavramının kökeni, ilk lazerin geliştirildiği 1960'ların başlarına kadar uzanabilir. Lazer kesim ilk olarak bilimsel araştırmalarda kullanılmış, daha sonra hızla gelişerek 1970'li yıllarda endüstriyel alanda uygulanmaya başlamıştır. Lazer kesim, CNC kesim işleminin bir türüdür ve tercih edilen işlemdir. Hızlı prototipleme, işlemeve imalat projelerinin bitirilmesi ve çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Lazer Kesime Giriş
Lazer kesim, malzemeleri kesmek için yüksek güçlü bir lazer ışını kullanan hassas ve etkili bir işlemdir. Teknoloji, malzemeyi eritmek, yakmak veya buharlaştırmak için odaklanmış bir ışın kullanarak temiz, hassas kesimler sağlar.
Lazer Kesim Süreci
Lazer Kesim Nasıl Çalışır?
Lazer kesim, yüksek güçlü bir lazer ışınını bir malzemenin yüzeyine yönlendirerek, hedeflenen alanı eriterek, yakarak veya buharlaştırarak bir kesim oluşturarak çalışır. Lazer ışını, istenen hassasiyeti ve yoğunluğu elde etmek için tipik olarak bir mercek aracılığıyla odaklanır veya aynalar tarafından yönlendirilir. Bu süreç, doğruluk ve tutarlılık sağlayan bir bilgisayar tarafından kontrol edilir ve bu da onu karmaşık ve ayrıntılı tasarımlar için ideal kılar.
Lazer Kesim Sisteminin Temel Bileşenleri
Bir lazer kesim sistemi birkaç önemli bileşenden oluşur:
- Lazer Jeneratörü: Lazer ışınını üretir.
- Kesme Kafası: Lazer ışınını malzemeye odaklar ve yönlendirir.
- CNC Kontrol Cihazı: Kesme kafasının ve malzemenin hareketini kontrol eder.
- Yardımcı Gaz Sistemi: Erimiş malzemeyi uzaklaştırmak ve kesme kalitesini artırmak için oksijen, nitrojen veya hava gibi gazları kullanır.
- Soğutma Sistemi: Lazerin ve diğer bileşenlerin aşırı ısınmasını önler.
Adım Adım Lazer Kesim Süreci
- Tasarım Hazırlığı: Kesilecek tasarımın belirtildiği bir CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) dosyası oluşturulur.
- Malzeme Konumlandırması: Kesilecek malzeme kesme yatağına yerleştirilir.
- Lazer Hizalama: Lazer, hassasiyeti sağlamak için kalibre edilir ve hizalanır.
- Kesme İşlemi: CNC kontrol cihazı, lazer kafasını malzemeyi keserek tasarım yolunu takip etmesi için yönlendirir.
- Kalite kontrolü: Bitmiş ürün doğruluk ve kalite açısından incelenir.
Lazer Kesim Çeşitleri
Lazer Kesici Türü | Mekanizma ve Özellikler | Ortak Kullanımlar ve Avantajlar |
CO2 Lazer Kesiciler | – Elektrik deşarjı ile uyarılan bir gaz karışımı (CO2, nitrojen, helyum) kullanılarak çalışır. – Yüksek yoğunluklu kızılötesi ışık ışını üretir. – Kesme, oyma ve delme işlemlerine uygundur. | – Ahşap, akrilik, cam ve plastik gibi metal olmayan malzemeler için idealdir. – Yüksek hassasiyet ve pürüzsüz kenarlar yapabilme özelliğine sahiptir. – Orta kalınlıktaki malzemeler için uygun maliyetlidir. |
Fiber Lazer Kesiciler | – Aktif kazanç ortamının nadir toprak elementleriyle katkılı bir optik fiber olduğu katı hal lazeri kullanır. – Mükemmel ışın kalitesine sahip, yüksek güçlü bir lazer ışını üretir. – Yüksek verimliliği ve bakım gerektirmeyen çalışmasıyla tanınır. | – Çelik, alüminyum ve pirinç dahil metalleri kesmek için en iyisi. – CO2 lazerlere kıyasla daha yüksek kesme hızları ve daha düşük işletme maliyetleri. – İnce ve yansıtıcı malzemeleri yüksek hassasiyetle kesebilme özelliğine sahiptir. |
Lazer Kesime Uygun Malzemeler
Metal Malzemeler
Lazer kesim, çelik, alüminyum ve bakır dahil olmak üzere çeşitli metal malzemelerde oldukça etkilidir. Bu metaller mukavemetleri ve dayanıklılıkları nedeniyle endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.
-Metal Çeşitleri
- Çelik: İnşaat, otomotiv ve makinelerde yaygın olarak kullanılır.
- Alüminyum: Hafif ve korozyona dayanıklı uygulamalar için tercih edilir.
- Bakır: İletkenliği nedeniyle elektrikli bileşenler için mükemmeldir.
-Uygulamalar ve Faydalar
Çelik: Yapısal bileşenler, çerçeveler ve muhafazalar için idealdir.
Alüminyum: Havacılık, otomotiv ve tüketici elektroniğinde kullanılır.
Bakır: Elektrik kabloları ve ısı eşanjörleri için gereklidir.
Lazer kesim, yüksek hassasiyet ve minimum atık sağlayarak üretkenliği ve maliyet verimliliğini artırır.
Metal Dışı Malzemeler
Lazer kesim ayrıca plastik, ahşap ve akrilik gibi çeşitli metal olmayan malzemeler için de uygundur.
-Metal Olmayan Türler
- Plastikler: PVC, ABS ve polikarbonat gibi malzemeleri içerir.
- Ahşap: Türler arasında kontrplak, MDF ve doğal ahşap bulunur.
- Akrilik: Genellikle tabela ve vitrinlerde kullanılır.
-Uygulamalar ve Faydalar
Plastikler: Ambalajlamada, otomotiv iç mekanlarında ve tüketici ürünlerinde kullanılır.
Ahşap: Mobilya, dekoratif öğeler ve mimari modeller için idealdir.
Akrilik: Net, dayanıklı ve estetik sergileme çözümleri için tercih edilir.
Metal olmayan malzemelerin lazerle kesilmesi, temiz kenarlar ve karmaşık tasarımlar sunarak ayrıntılı ve yaratıcı projeler için mükemmel olmasını sağlar.
Lazer Kesim Uygulamaları
- Tabela İmalatı
Reklam panolarındaki paslanmaz çelik logolar için lazer kesim her zaman tercih edilen işlem olmuştur. Lazer kesim, reklam panosu logolarının daha temiz ve düzgün bir şekilde kesilmesini sağlayarak tabelanın görsel çekiciliğini artırabilir.
- Sac İşleme
Lazer kesim, sac işlemede hayati bir adımdır. Hassas kesim, bükme, taşlama ve kaynaklama gibi sonraki işlemleri kolaylaştırır. Hassas lazer kesim, metal parçaların mükemmel şekilde oturmasını sağlayarak ek ayarlama ihtiyacını azaltır ve genel verimliliği artırır.
- Pano ve Kabin İmalatı
Özel kasalar ve dolaplar için sıklıkla ihtiyaç duyulan karmaşık şekilleri ve tasarımları üretebilir. Çelik ve alüminyum gibi malzemeleri yüksek hassasiyetle kesme yeteneği, nihai ürünün katı kalite standartlarını karşılamasını sağlar. Lazer kesim ayrıca üretim sürecini hızlandırır, teslimat süresini kısaltır ve üretkenliği artırır.
Lazer kesimin faydaları
1. Yüksek hassasiyet. Lazer kesim, minimum toleransla son derece hassas kesimler üretebilir ve karmaşık tasarımlarda bile tutarlı sonuçlar sağlar.
2. Malzeme israfının azaltılması ve nihai ürünün kalitesinin arttırılması.
3. Çok yönlüdür; metal, plastik ve ahşap dahil çok çeşitli malzemeleri kesebilir.
4. Geleneksel kesme yöntemlerine göre üretim süresini azaltabilir.
5. Verimliliği artırın ve işletme maliyetlerinden tasarruf edin.
Lazer kesimin sınırlamaları
1. İlk kurulum maliyetleri yüksek olabilir, bu da küçük işletmeler için önemli bir yatırımdır
2. Süreç çok fazla enerji tüketimi gerektirir ve bu da daha yüksek işletme maliyetlerine yol açabilir. Bazı malzemelerin, özellikle yüksek yansıtıcılığa veya düşük erime noktasına sahip olanların lazerle kesilmesi zor olabilir ve başka yöntemler gerektirebilir.
Lazer kesimin ana dezavantajı yüksek güç tüketimidir. Endüstriyel lazerlerin verimliliği %5 ile %45 arasında değişmektedir. Belirli bir iş için gereken lazer kesim gücü (ısı girişi olarak adlandırılır), malzeme türüne, kalınlığına, kullanılan işleme (reaktif/inert) ve gerekli kesme hızına bağlıdır.
Farklı kalınlık ve farklı malzemeler altında CO2 lazer kesim makinesinin ısı giriş gücü (W) | |||||
Malzeme | Malzeme kalınlığı | ||||
Paslanmaz çelik | 0.51mm | 1.0mm | 2.0mm | 3.2mm | 6.4mm |
Alüminyum | 1000 | 1000 | 1000 | 1500 | 2500 |
hafif Çelik | - | 400 | - | 500 | - |
Titanyum | 250 | 210 | 210 | - | - |
cebire | - | - | - | - | 650 |
Bor/Epoksi | - | - | - | 3000 | - |
3. Lazer kesim yüksek sıcaklıklar ve güçlü ışık içerdiğinden ve çalışanları korumak için uygun güvenlik önlemlerinin alınması gerektiğinden güvenlik sorunları vardır. CNC lazer kesim biraz daha güvenlidir.
CNC Lazer Kesimin Kesim Hassasiyetini Etkileyen Faktörler
1.Lazer Jeneratöründen Gelen Lazer Yoğunlaşmasının Boyutu
Lazer konsantrasyonundan sonraki nokta çok küçükse kesme doğruluğu çok yüksektir. Lazerin yaydığı ışın konik ise, bu durumda iş parçası ne kadar kalın olursa doğruluk o kadar düşük olur, dolayısıyla yarık da o kadar büyük olur.
2. Tezgahın Hassasiyeti
Sağlam ve doğru şekilde kalibre edilmiş bir çalışma tezgahı, malzemenin kesme işlemi boyunca doğru konumda kalmasını sağlar. Herhangi bir yanlış hizalama veya dengesizlik malzemenin hareket etmesine neden olarak hatalı kesimlere neden olabilir. Yüksek hassasiyetli CNC makineleri genellikle titreşimleri en aza indiren ve tam konumlandırmayı koruyan, böylece genel kesme doğruluğunu artıran gelişmiş tezgah tasarımlarına sahiptir.
3. Lazer Işınının Konik Şekli
Lazer ışınının konik şekli kesimin hassasiyetini etkileyebilir. Lazer ışını jeneratörden malzemeye doğru ilerledikçe hafifçe ayrılarak konik bir şekil oluşturabilir. Bu farklılık, özellikle kalın malzemelerde kesim genişliğinde farklılıklara neden olabilir. Bu etkiyi azaltmak için, daha paralel bir ışın sağlamak üzere yüksek kaliteli lazerler ve odaklama mercekleri kullanılır. Ayrıca odak uzunluğunu ayarlamak ve ışın şekillendirme tekniklerini kullanmak, daha düzgün bir kesim elde etmenize yardımcı olabilir.
Lazer Kesim ve Lazer Frezeleme
Lazer Kesim ve Lazer Freze Her ikisi de lazer teknolojisini kullanan ileri üretim süreçleridir, ancak farklı amaçlara hizmet ederler ve farklı şekilde çalışırlar:
- Amaç:
- Lazer Kesim: Temel olarak malzemeleri dilimleyerek temiz ve hassas kesimler oluşturmak için kullanılır. Metal, plastik ve ahşap gibi malzemelerde şekiller, desenler ve ana hatlar üretmek için idealdir.
- Lazer Freze: Geleneksel frezelemeye benzer şekilde, belirli bir şekil veya derinliğe ulaşmak için malzemeyi yüzeyden katman katman çıkarmak için kullanılır. Ayrıntılı 3 boyutlu yapılar ve karmaşık yüzey dokuları oluşturmak için uygundur.
- Süreç:
- Lazer Kesim: Lazer ışını malzemeyi tamamen keserek parçalara ayırır. Genellikle düz malzeme tabakaları için kullanılır.
- Lazer Freze: Lazer, malzemeyi aşındırma yoluyla uzaklaştırır; boşluklar, kanallar veya karmaşık 3 boyutlu şekiller oluşturmak için yüzeyi yavaş yavaş aşındırır.
- Başvurular:
- Lazer Kesim: İmalatta yaygın olarak sac kesme, tabela üretimi ve ince detaylara sahip bileşenlerin oluşturulması gibi görevlerde kullanılır.
- Lazer Frezeleme: Genellikle kalıpların, kalıpların ve ayrıntılı gravürlerin oluşturulmasında ve ayrıca yüksek hassasiyetli yüzey değişiklikleri gerektiren endüstrilerde kullanılır.
Sonuç
Lazer kesim, hızlı prototiplemede önemli rol oynayan yüksek hassasiyetli ve yüksek doğruluklu bir işleme teknolojisidir. EAISIAHOME, ürün imalatındaki teknik sorunları tek noktadan çözmenize yardımcı olabilecek deneyimli CNC mühendisleri ve ürün geliştiricileriyle Çin'deki en güçlü CNC işleme üreticilerinden biridir.
