Lazer kesim

küçükresim|Çelik sacın lazerle kesim işlemi
küçükresim| CAD (üstte) ve paslanmaz çelik lazer kesim parça (altta)
Lazer kesim, malzemeleri biçimlendirmek için lazer kullanan ve bir kesim kenarı sağlayan teknolojidir. Tipik olarak endüstriyel üretim uygulamaları için kullanılsa da, artık okullar, küçük işletmeler, mimarlar ve hobi amaçlı da kullanılmaktadır.

Lazer kesim, çok güçlü bir lazer çıktısının çoğunlukla optik elemanlarla yönlendirilmesiyle çalışır. Lazer ışınının malzemeye yönlendirilmesi için lazer optiği ve CNC (bilgisayarlı sayısal kontrol) kullanılır. Malzemeleri kesmek için kullanılan ticari bir lazer, kesilecek modelin CNC veya G kodunu izlemek için  hareket kontrol sistemi kullanır.

Odaklanmış lazer ışını daha sonra ya eriyen, yanan, buharlaşan ya da bir gaz jeti tarafından üflenen malzemeye yönlendirilir.Oberg, p. 1447. Sonuçta yüksek kaliteli yüzeyi olan bir kenar bırakır.

 Tarihçe 
1965 yılında elmas kalıplarında delik delmek için ilk lazer kesim makinesi kullanıldı. Bu makine, Western Electric Engineering Research Center tarafından yapılmıştır.

1967 yılında İngilizler, metallerde lazer destekli oksijen jet kesiminin öncülüğünü yaptılar.The early days of laser cutting, par P. A. Hilton, 11th Nordic Conference in Laser Processing of Materials, Lappeenranta, Finland, August 20–22, 2007, http://www.twi-global.com/technical-knowledge/published-papers/the-early-days-of-laser-cutting-august-2007  1970'lerin başında bu teknoloji havacılık uygulamaları için titanyumu kesmek üzere üretimde kullanıldı.

Aynı zamanda, o dönemde CO2 lazerler metallerin ısıl iletkenliği aşmaya yetecek kadar güçlü olmadığından, CO2 lazerler  tekstil gibi metal olmayan malzemeleri kesmeye de uyarlandı.CHEO, P. K. "Chapter 2: CO2 Lasers." UC Berkeley. UC Berkeley, n.d. Web. 14 Jan. 2015.
küçükresim|CNC arabirimiyle programlanmış kesim komutlarıyla çeliğin endüstriyel lazer kesimi

 Güç tüketimi 
Lazer kesiminin en büyük dezavantajı yüksek güç tüketimidir. Endüstriyel lazer verimliliği %5 ile %45 arasındadır.http://www.laserline.de/tl_files/Laserline/downloads/broschueren/en/Laserline_Image_high_power_diode_laser.pdf  - Page 4:"High electrical/optical efficiency of up to 45%" Herhangi bir lazerin güç tüketim ve verimliliği, çıkış gücüne ve çalışma parametrelerine bağlı olarak değişir. Bu, lazerin türüne ve lazerin eldeki işe ne kadar iyi uyduğuna bağlıdır. Belirli bir iş için gerekli olan ısı girişi denilen lazer kesim güç miktarı, kullanılan malzeme türüne, kalınlığa, işleme (reaktif/etkisiz) ve istenen kesme hızına bağlıdır.

+  lazer kullanılarak çeşitli kalınlıklarda çeşitli malzemeler için gereken ısı girişi miktarı [watt]. Malzeme Malzeme kalınlığı 0,51 mm 1,0 mm 2,0 mm 3,2 mm 6,4 mm Paslanmaz çelik 1000 1000 1000 1500 2500 Alüminyum 1000 1000 1000 3800 10000 Yumuşak çelik − 400 − 500 − Titanyum 250 210 − − Kontrplak − − − − 650 Bor/epoksi − − − 3000 −

 Üretim ve kesim hızları 
Maksimum kesim hızı, lazer gücü, malzeme kalınlığı, işlem türü (reaktif veya asal) ve malzeme özellikleri gibi birçok faktörle sınırlıdır. Yaygın endüstriyel sistemler (≥1 kW), karbon çeliği metalini  kalınlığında keser. Birçok amaç için lazerle kesim, standart testereyle kesim işlemine göre otuz katı daha hızlı olabilir.

+ lazer kullanılarak kesme hızları [cm/saniye] İş parçası malzemesi Malzeme kalınlığı 0,51 mm 1,0 mm 2,0 mm 3,2 mm 6,4 mm 13 mm Paslanmaz çelik 42,3 23,28 13,76 7,83 3,4 0,76 Alüminyum 33,87 14,82 6,35 4,23 1,69 1,27 Yumuşak çelik − 8,89 7,83 6,35 4,23 2,1 Titanyum 12,7 12,7 4,23 3,4 2,5 1,7 Kontrplak − − − − 7,62 1,9 Bor / epoksi − − − 2,5 2,5 1,1

 Kaynakça 

Kategori:Talaşlı imalat
Kategori:Lazer uygulamaları
Kategori:Kesme makineleri