Lazer Kesim Makinesinin Çeşitli Kesim Yöntemleri

Lazer kesim, yüksek enerji ve iyi yoğunluk kontrol edilebilirliği ile temassız bir işleme yöntemidir.Yüksek enerji yoğunluğuna sahip lazer noktası, kesimde kullanıldığında birçok özelliği olan lazer ışınının odaklanmasıyla oluşur.Farklı durumlarla başa çıkmak için dört farklı lazer kesim yöntemi vardır.

1. Eriyik kesme　

Lazer ergitme kesimde iş parçası lokal olarak eritildikten sonra eriyen malzeme hava akımı ile dışarı atılır.Malzemenin transferi sadece sıvı halde gerçekleştiği için bu işleme lazer ergitme kesimi denir.
Yüksek saflıkta inert kesme gazına sahip lazer ışını, erimiş malzemenin yarıktan ayrılmasını sağlarken, gazın kendisi kesme işlemine dahil değildir.Lazer eritme kesimi, gazlaştırma kesimine göre daha yüksek kesme hızı elde edebilir.Gazlaştırma için gereken enerji genellikle malzemeyi eritmek için gereken enerjiden daha yüksektir.Lazer eritme kesiminde lazer ışını sadece kısmen emilir.Maksimum kesme hızı, lazer gücünün artmasıyla artar ve plaka kalınlığının ve malzeme erime sıcaklığının artmasıyla neredeyse ters orantılı olarak azalır.Belirli bir lazer gücü durumunda sınırlayıcı faktör, yarıktaki hava basıncı ve malzemenin termal iletkenliğidir.Demir ve titanyum malzemeler için, lazerle eriyik kesim oksidasyonsuz çentikler elde edebilir.Çelik malzemeler için lazer güç yoğunluğu 104w/cm2 ile 105W/cm2 arasındadır.

2. Buharlaşma kesme

Lazer gazlaştırma kesme işleminde, malzeme yüzey sıcaklığının kaynama noktası sıcaklığına yükselme hızı o kadar hızlıdır ki, ısı iletiminin neden olduğu erimeyi önleyebilir, bu nedenle bazı malzemeler buhara dönüşür ve kaybolur ve bazı malzemeler üflenir. Ejecta olarak yardımcı gaz akışı ile kesme dikişinin alt kısmı.Bu durumda çok yüksek lazer gücü gerekir.

Malzeme buharının yarık duvar üzerinde yoğunlaşmasını önlemek için malzemenin kalınlığı lazer ışınının çapından çok fazla olmamalıdır.Bu nedenle, bu işlem yalnızca erimiş malzemelerin ortadan kaldırılmasından kaçınılması gereken uygulamalar için uygundur.Aslında, işlem sadece demir bazlı alaşımların çok küçük bir kullanım alanında kullanılmaktadır.

İşlem, erimiş halde olmayan ve malzeme buharının yeniden birleşmesine izin verme olasılığı düşük olan ahşap ve bazı seramikler gibi malzemeler için kullanılamaz.Ek olarak, bu malzemeler genellikle daha kalın bir kesim elde etmek zorundadır.Lazer gazlaştırma kesiminde optimal ışın odaklaması malzeme kalınlığına ve ışın kalitesine bağlıdır.Lazer gücü ve buharlaşma ısısı, optimal odak konumu üzerinde yalnızca belirli bir etkiye sahiptir.Plakanın kalınlığı sabitlendiğinde maksimum kesme hızı malzemenin gazlaştırma sıcaklığı ile ters orantılıdır.Gerekli lazer gücü yoğunluğu 108W/cm2'den fazladır ve malzemeye, kesme derinliğine ve ışın odak konumuna bağlıdır.Plakanın belirli bir kalınlığı olması durumunda, yeterli lazer gücünün olduğu varsayılarak, maksimum kesme hızı gaz püskürtme hızı ile sınırlandırılır.

3. Kontrollü kırılma kesimi

Isıdan kolayca zarar görebilen kırılgan malzemeler için lazer ışını ısıtma ile yüksek hızlı ve kontrollü kesime kontrollü kırılma kesme denir.Bu kesme işleminin ana içeriği şudur: lazer ışını kırılgan malzemenin küçük bir alanını ısıtır, bu da bu alanda büyük bir termal gradyan ve ciddi mekanik deformasyona neden olarak malzemede çatlak oluşumuna neden olur.Düzgün ısıtma gradyanı korunduğu sürece, lazer ışını istenen herhangi bir yönde çatlak oluşumuna rehberlik edebilir.

4.Oksidasyon eritme kesimi (lazer alevli kesim)

Genel olarak, eritme ve kesme için inert gaz kullanılır.Bunun yerine oksijen veya başka bir aktif gaz kullanılırsa, malzeme lazer ışını ışıması altında tutuşacak ve malzemeyi daha fazla ısıtmak için oksijenle yoğun kimyasal reaksiyon nedeniyle oksidasyon eritme ve kesme adı verilen başka bir ısı kaynağı oluşacaktır. .

Bu etki nedeniyle, aynı kalınlıktaki yapı çeliğinin kesme hızı, ergitme kesmesinden daha yüksek olabilir.Öte yandan, kesiğin kalitesi eriyik kesimden daha kötü olabilir.Aslında, daha geniş yarıklar, bariz pürüzlülük, artan ısıdan etkilenen bölge ve daha kötü kenar kalitesi üretecektir.Lazer alevli kesim, hassas modellerin ve keskin köşelerin işlenmesinde iyi değildir (keskin köşelerin yanma tehlikesi vardır).Darbe modlu lazerler, termal etkileri sınırlamak için kullanılabilir ve lazerin gücü kesme hızını belirler.Belirli bir lazer gücü durumunda, sınırlayıcı faktör oksijen kaynağı ve malzemenin termal iletkenliğidir.