"Lazer" kelimesini duyduğunuzda aklınıza ne geliyor? Birçok insan için lazerler, Star Wars ışın kılıçlarını ve bilim kurgu filmlerini akla getiriyor. Lazerler genellikle popüler kültürde yer alsa da, birçok endüstri malzemeleri kesmek ve oymak için üretim süreçlerinin bir parçası olarak lazer teknolojisini kullanır.
Lazer kesim modern teknoloji gibi görünse de lazer kesimin tarihi sizi şaşırtabilir. İlk lazerlerin kökleri Einstein'ın teorik çalışmasına dayanıyordu ve bugün birçok endüstride kullanılan daha yüksek güçlü lazerler haline gelmeden önce büyüleyici bir yol izlediler. Einstein'dan ilk çalışan lazere ve sonrasında modern güne kadar lazer kesim tarihi birlikte inceleyelim.
Lazer Kesimi kim icat etti?
Lazer kesimin tarihi, 1917'de Albert Einstein'ın modern lazerin arkasındaki ilke olan "uyarılmış radyasyon emisyonu" teorisini ortaya atmasıyla başladı. Elektronların, bir atom içindeki bir enerji seviyesini yukarı taşımak için yeterli enerjiyi emdiklerinde fotonlar yayabileceklerini teorileştirdi.
1959'da Gordon Gould adlı bir bilim adamı, Einstein'ın teorisini genişletti. Uyarılmış radyasyon emisyonunun ışığı yükseltmek için kullanılabileceğini öne sürdü. Teorisi, Uyarılmış Radyasyon Emisyonuyla Işık Amplifikasyonu veya kısaca LAZER olarak adlandırıldı.
Theodore Maiman'ın California laboratuvarında çalışan ilk lazeri yarattığı 1960 yılına bir yıl ileri atlayın. Çağdaşlarının çoğu yakut lazerinin bir kullanımını göremese de, koyu kırmızı bir ışın oluşturmak için sentetik yakut kullandı. Hatta teknoloji “sorun arayan çözüm” olarak tanımlandı ve kamuoyu tarafından kuşkuyla, hatta kuşkuyla karşılandı. Bununla birlikte, New Jersey'deki Bell Laboratuarlarındaki bilim adamları da dahil olmak üzere bilim camiasının birçok üyesi, Maiman'ın icadındaki potansiyeli gördü.
1964 yılına kadar Bell Laboratuarlarında bir bilim adamı nihayet lazer kullanarak termal kesme teknikleri geliştirdi. Kumar Patel, bir karbondioksit karışımı kullanan bir gaz lazer kesim işlemi icat etti ve bunun yakut lazer kesimde daha hızlı ve daha uygun maliyetli bir gelişme olduğunu gördü. Bell Laboratuarlarındaki meslektaşı JE Geusic, o yıl kristal lazer sürecini icat etti. Buluş, popüler hayal gücünü yakaladı ve 1964 yapımı Goldfinger filmindeki ünlü bir sahnede yer aldı.
Lazer Kesim Kullanan İlk Grup Hangisiydi?
Lazer kesimi kullanan ilk grup, 1965'te New York, Buffalo'daki Western Engineering Araştırma Merkezi idi. Grup, elektrik telleri üretmenin daha verimli bir yolunu bulmak istiyordu. O zamanlar üreticiler metal teli ekstrüde etmek için elmas kalıplar kullanıyorlardı ve kalıp delikleri pahalı, delmesi zor ve zaman alıcıydı.
Western Engineering Araştırma Merkezi, delikleri daha hızlı delmek için odaklanmış lazer ışını kesme kullanımına öncülük etti. Bu, lazer kesim tarihinde çok önemli bir andı ve diğer şirketlerin lazer teknolojisinin potansiyel kullanımlarını keşfetmesinin yolunu açtı. Grubun çalışmalarının çoğu, lazer ışınlarının güvenliği ve insan sağlığı üzerindeki potansiyel etkileri hakkında daha fazla bilgi edinmeye odaklandı.
Lazer Kesim Kullanımlarının Tarihçesi
Western Engineering Araştırma Merkezi'nin lazer kesim teknolojisini sondaj tekniği olarak kullanmaya başlamasından kısa bir süre sonra, bilim adamları karbondioksit kullanarak gazlı lazer kesim yöntemini geliştirdiler. Bu gelişme, lazer kesim teknolojisini daha çok yönlü hale getirdi. Yumuşak çelik gibi metalleri kesebilen lazerlerin geliştirilmesi, teknolojinin yaygın olarak benimsenmesi için özellikle çok önemliydi.
1969'da Boeing şirketi, gazlı lazer kesimi ticari olarak kullanan ilk şirket oldu. Çalışanlarından üçü, titanyum, Hastelloy ve seramiği kesmek için bir karbondioksit lazeri kullanma konseptini araştıran bir makale yazdı. Bu makale, çok ışınlı lazer kesimin geliştirilmesine yol açtı ve Boeing, üretim hatlarında verimli bir kesim işlemi olarak lazer ışınlarını kullanmaya başladı. Western Electric, 1970'lerde havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılan kesme makinelerinin seri üretimine başladı.
Gaz lazer kesiminin kullanımı 1980'lerde yaygınlaştı. Bu dönemde kabaca 20.000 endüstriyel lazer kesicinin kullanıldığı ve toplam değeri yaklaşık 7,5 milyar dolar olduğu düşünülüyor. Aslında, lazer kesim teknikleri, üretim endüstrilerinde o kadar devrim yarattı ki, Profesör Bill Steen, buluşlarının yeni bir sanayi devriminin başlangıcını selamladığını söyledi.
1979'da lazer kesim tarihinde bir başka önemli ana ulaştık. Bu noktaya kadar lazer kesim iki boyutluydu. İtalya, Collegno'daki Prima Industrie, lazer kesim teknolojisinin potansiyel uygulamalarını önemli ölçüde genişleten bir 3B lazer kesim tekniği icat etti.
Günümüzde Lazer Teknolojisi
Lazer kesim, Boeing şirketinin 60'ların sonlarında lazerle delinmiş kalıplar üretmesinden bu yana çok yol kat etti. Günümüzde lazer gücü, başta araba imalatı olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer kesim teknolojisindeki gelişmeler, tekniğin metalden seramiğe ve hatta kağıda kadar daha kalın ve daha çeşitli malzemeler üzerinde kullanılabileceği anlamına gelir. Elyaf ve CO2 lazer kesim yöntemleri, üreticilerin malzemeleri önceki tekniklere göre önemli ölçüde daha hızlı kesmelerine olanak tanıyarak, işçilik saatlerini azaltırken üretimi artırmalarına olanak tanır.
Sadece evinizin etrafına bakın ve neredeyse kesinlikle lazer kullanılarak kesilmiş veya oyulmuş bir ürün bulacaksınız. Birçok endüstri, bilgisayarınızın klavyesindeki harfler gibi ürünlere logo veya metin kazımak için lazer kullanır.