Lazer Kesim Nasıl Çalışır? Mantığı Nedir?
Lazer Kesim Nasıl Çalışır? Mantığı Nedir?
Lazer Kesim Nasıl Çalışır? Mantığı Nedir?
Lazer kesim, metal ve metal olmayan parçaların üretimi için günümüzde sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. 4 milyar dolarlık endüstri araba, gemi, makine, mobilya vb. sektörlerde sıklıkla kullanılır.
Sürekli gelişim, bize çeşitli malzemeler için uygun, çok çeşitli lazer kesiciler getirdi. Bugün, CO2 ve fiber lazerler arasında seçim yapabiliyoruz, ancak teknolojinin kökleri geçen yüzyılın başlarına dayanıyor.
- I Lazer Kesim Tarihi
II Lazer Kesici Nasıl Keser?
III Gelecek Trendler
IV İnsanın Önemi
Lazer Kesim Tarihi
Lazer; Uyarılmış Radyasyon Emisyonu ile Işık Amplifikasyonunun kısaltmasıdır. Metal kesme, çok fazla yer kazanan kullanım durumlarından biridir. Birçoğu bunu yeni bir teknoloji olarak görse de, lazer kesimin geçmişi yüz yıl öncesine dayanıyor.
Elbette üretimi hızlandıran fikrin arkasındaki dahi Albert Einstein’dır. 1917’de Kuantum Radyasyon Teorisi adlı makalesinde lazeri mümkün kılmak için teorik temelleri attı.
Diğer bilim adamları, Einstein’ın fikirlerini daha da geliştirdiler. Yüzyılın ilk yarısındaki farklı gelişmeler, çağdaş teknolojiyi mümkün kıldı. Yüzyılın ortalarında, gelişme hız kazandı.
İlk darbeli lazer prototipinin geçmişi 1960 yılına dayanıyor. Kısa süre sonra, sürekli çalışabilen ilk gaz lazeri ortaya çıktı. 60’lı yıllarda lazer kesim bir çözüm olarak görülüyordu. Çözüme uyacak problem hala eksikti. İnsanların farklı sektörlerdeki potansiyel uygulamaları fark etmeleri uzun sürmedi.
Bu, 1965 yılında ilk üretim lazer kesim makinelerinin başlamasına yol açtı. Bu makinelerin yapımından sorumlu olan Western Electric, elmas kalıplarda delik açmak için bunları kullandı.
Einstein’ın kağıdından 50 yıl sonra, 1967’de, 1 mm kalınlığındaki sacları kesmek için gaz püskürtmeli lazer kesme makineleri kullanıldı. Gösterilen yetenekler birçok kişinin kafasını kaldırdı. Lazer kesim, daha küçük kesme çentiğine sahip teknolojiydi.
Yükselen başlıklar arasında havacılık endüstrisi vardı. 70’lerde titanyum ve seramik gibi malzemeleri kesmek için endüstriyel lazer kullanmaya başladılar. Daha önce lazerler esas olarak metal olmayanları kesebildiğinden, bu çağdaş kullanım durumuna doğru büyük bir adımdı.
Lazer Kesici Nasıl Keser?
Lazer kesimin avantajları, onu metal kesim için baskın teknoloji haline getirmiştir. Başarının arkasındaki ana yönlerden bazıları hız, verimlilik, doğruluk ve çeşitli kullanım durumları, yani kesme, lazer kazıma, markalama vb.
2 ana tip lazer makinesi vardır – karbondioksit ve fiber. İkisinin çalışma prensipleri birbirinden farklıdır ve ayırt edilebilir farklılıklar getirir. Örneğin, CO2 lazerler daha ucuzken fiber lazerler daha yeni bir yenilik olarak verimlilik açısından onları geride bıraktı.
Tercih, kesilmesi gereken malzemelere iniyor.
CO2 Lazer Çalışma Prensibi
Lazer kesim işleminin başlangıcında, lazer cihazı bir ışık huzmesi oluşturur ve bunu aynalar vasıtasıyla çıkışa yönlendirir. Aynalar, ışındaki ışık enerjisini oluşturan bir rezonatör oluşturur.
Yolda, ışını yoğunlaştıran odaklama merceğinden geçer. Kesme kafası, kirişi çalışma parçasına yönlendiren bir nozüle sahiptir. Odaklanmış lazer ışını metali eritir.
CO2 lazer prensibi
Kesme işlemi sırasında gaz çıkar. Yumuşak çeliği keserken, bir yanma sürecini başlatmak için saf oksijen açığa çıkar. Paslanmaz çelik veya lazer kesim alüminyum olması durumunda, lazer ışını sadece metali eritir. Kesme gazı, erimiş metali püskürtmek ve kesikleri temiz tutmak için nitrojendir.
Lazerlerin çalışması için malzemenin yayılan ısıyı emmesi gerekir. Metallerde ışığın büyük bir kısmı geri yansıtılır. Bu nedenle, yansımaya rağmen kesim için gerekli ısıyı üretmek için güçlü bir lazere ihtiyaç vardır.
Geri dönen ışık makineye zarar verebilir. Bakır alaşımları ve belirli alüminyum kaliteleri gibi bazı metal türleri, CO2 lazerleri için fazla yansıtıcıdır. Bu, farklı kullanım durumlarını engelleyen bir sınırlamadır.
Fiber Lazer Çalışma Prensibi
İlk fiber lazerler 2008 yılında EuroBlech’te tanıtıldı. Farklı lazer ışını taşıma yöntemleri, yüksek oranda yansıtıcı metallerin kesilmesine izin verdi. Artık alüminyum, pirinç, bakır ve galvanizli çelik gibi metaller lazer kesim için mevcuttur.
Fiber lazerler daha basit ve daha dayanıklıdır. Lazer ışığı ilk olarak diyot kümeleri tarafından oluşturulur. Daha sonra, güçlendirildiği optik kablolar aracılığıyla yönlendirilir.
Kablolar erbiyum, tülyum ve benzeri gibi nadir toprak elementleriyle katkılanmıştır. Bu elementler ışığı yükseltmek için kullanılır. Son olarak lens, kesmeye hazır bir lazer ışını oluşturmak için ışığı odaklıyor. Yeni sistemin gaza, ayna hizalamasına veya ısınmaya ihtiyacı yok.
Fiber lazerlerin büyük bir avantajı, yüksek enerji dönüşüm oranıdır. Alınan gücün yaklaşık% 75’i lazer ışınına dönüştürülür.
CO2 lazer verimi% 20 civarındadır.
Önemli fark, esas olarak ısı üretimindeki düşük kayıplardan kaynaklanmaktadır. Bu, 2 kW fiber lazerleri daha yüksek güçlü CO2 emsalleriyle karşılaştırılabilir kılar.
Büyük gelişmeler, mühendisleri bu devrim niteliğindeki teknolojiyi geliştirmeye devam etmeye teşvik ediyor. Bu geleceğin bir göstergesidir.
Gelecek trendleri
Pazarın büyük bir kısmı hala CO2 lazerlerini kavramış olsa da, fiber lazerler yetişiyor. Şimdi, yeni satışların giderek artan bir kısmı ikincisi için ayrılıyor.
Fiber lazerlerin bakım maliyetleri büyük bir satış noktasıdır. Daha az hareketli parça ve yapılması gereken daha az ayarlama var. Bu, bakım nedeniyle daha düşük arıza sürelerine neden olur.
Bugün, ince metalleri keserken fiber lazer önemli ölçüde daha hızlıdır. CO2, daha iyi kenar kalitesiyle daha kalın malzemeleri (10 mm ve daha fazla) keserken hala fiberi yener.
Hepsi birlikte, fiber lazerlerin geleceği parlak görünüyor. İmalat, değişikliklerin uzun zaman aldığı geleneksel bir endüstridir. Ancak fiber, sektörün lideri olarak gözünü CO2’nin tahtından indirilmesine dikti. Aynısı “geleneksel” ve lazerle tüp kesme ekipmanı için de söylenebilir.