Lazer Kesim Nasıl Çalışır ve Çeşitleri?

Lazer kesim makinesinde şekillendirilecek malzeme tabaka halinde cihaza yerleştirilir. Çelik, ahşap, demir, mukavva vb. birçok birbirinden farklı materyal yerleştirilebilir. Bir yazılım sistemi sayesinde cihaza verilen komut ile lazer ışını insan eliyle yapılamayacak istenilen ölçülerde hatasız ve kusursuz olarak hızlıca otomatik bir şekilde kesimi gerçekleştirir. Sisteme girilen ürün elde edilir. Endüstride seri üretim yapılmasını sağlayarak maliyetleri azaltması açısından çok önemli bir teknolojidir. Genellikle sac kesimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. 

Lazer kesim teknolojileri farklı ebat ve çeşitlerde olabilmektedir. Buna göre fonksiyonel özelliklerinde de farklılıklar olmaktadır. Kesme dışında kazıma, delme ve yakma işlemleri de yapılabilmektedir. 

Lazer ışını ile uygulama yapılırken tezgâhın yapısının ve özelliklerinin iyi bilinmesi gerekmektedir. Tezgahının kullanılacağı alanda yerleşim planı önemlidir. En yüksek verimde cihazdan performans alınabilmesinde kullanılan sac malzemelerinde kalitesi de oldukça önem arz etmektedir. Paslı malzemeler işlem kalitesini etkilemektedir. 

 

Sanayide üretilecek ürünün malzeme özelliğine göre lazer kesiminde kullanılacak teknikler farklıdır. Malzemeye göre metal, CO2, CNC, Kristal ve Fiber lazer teknikleri kullanılması gerekir.

Lazer Kesim Makinelerinin Çeşitleri

Endüstride sektörüne göre birçok çeşit lazer kesim yöntemi bulunmaktadır. İşlem yapılacak malzemenin türüne ve nasıl bir şekil verileceğine göre yöntem belirlenebilir. 

Lazer makinesinin üzerinde bulunan teknik konfigürasyona göre birbirinden farklı özelliklerdeki tüm malzemelere sertliği, korozyon direnci ve ağırlığı fark etmeksizin işlem yapılabilmektedir.

Lazer Kesim makineleri en küçük çaplı delikleri kesebilen yüksek hassasiyetli bir lazer ışını ile işlemi gerçekleştirir. Kesim işleminde üretim hataları yok denecek kadar az olup minimum seviyededir. 

Metal veya birbirinden farklı materyaller hızlı ve kolay bir şekilde kesilebilmektedir. Diğer metal işleme yöntemlerine göre hatasız, hassas ve hızlı bir kesim ve kazıma işlemi gerçekleştirerek kolayca şekil verilmesini sağlar. Herhangi bir tasarımın ince geometrilerine göre kolayca kesim sağlanabilmektedir. İstenilen tasarımda üretim imkânı sağlamasıyla karmaşık ve fonksiyonel ürünler imal edilebilmektedir.

 

1. Fiber Lazer Kesim

En ince ölçülerde milimetrik bir işlem yapılmasında en ideal yöntemlerden biridir. En pahalı yöntemlerden biri olmasına rağmen hem çok daha uzun ömürlüdür. Hem de bakım gerektirmeyen çeşididir. Küçük bir odak çapı ile 1.064 mikrometrede dalga boylarında üretim sağlar.

Uygulama Alanları: Metal işlemede ve iç mimari de çok tercih edilen bir yöntemdir. Fiber optik kesim yöntemi ile kazıma ve markalama işlemleri de yapılabilmektedir. Lazer ışınlarını fiber optik kablo ile lazer başına ulaştıran bir tekniktir. Metal malzemeler dışında da deri ve kauçuk yüzeylerinde markalama için yaygın olarak kullanılır.  Son yıllarda hediyelik eşya alanında da kullanımı yaygınlaşmaya başladı. 

2. CO2 Lazer Kesim

Metal olmayan malzemeleri işlemek ve şekillendirmek için kullanılan bir yöntemdir. Ham metallerin şekillendirilmesinde uygun bir yöntem değildir. Eğer metal daha önceden işlenmişse şekil vermede kullanılabilir.  Metaller işleme de kullanılmasa da ışın gücü oldukça etkilidir. 

Lazer ışını karbondioksit gazına elektrik akımı verilerek oluşturulur. Bu yöntemde ışık spektrumunun uzak kızılötesi aralığında görünmez ışık üretimi vardır. En bilinen işleme modeli 10,6 mikrometre dalga boyuna sahip 25 ila 100 Watt güçtedir.

Bu yöntemin çalışma prensibinde makine elektrik enerjisini kullanarak karbondioksit enerjisini açığa çıkartır. Karbondioksit gazı için bir tüp kullanımı vardır. Bu tüplerin yanlarında bulunan aynalar sayesinde ışın aktive edilir. Aynaların biri yansıtıcıdır. Diğeri ışığın bir kısmının geçmesine izin verir. Bazen verimi artırmak için karbondioksit gazına azot ve helyum gazları da eklenebilmektedir.

Fiyat olarak da en uygun fiyatlı teknolojidir. 

Uygulama Alanı: Ambalaj sektörü (Kağıt, karton, mukavva), Ahşap ve Tekstil. 

3. CNC Lazer Kesim

Yüksek ısı ve basınç koşullarında yanarak eriyen metaller dahil tüm metaller güvenlik açığı riski oluşturmadan şekillendirilebilir. Metal işleme de en başarılı yöntemlerden biridir. Klasik kaynak yönteminin lazer ışını ile yapılmasıdır. 

Yazılım programları sayesinde istenilen ölçülerde üretim yapılabilir. Sisteme girilen ölçülere göre otomatik işlem yapan bir yöntemdir. Hata oranı neredeyse yok denecek kadar az olan bir tekniktir. En bilinen lazer cihazıdır. 

Özellikle karışık geometrik işlemlerin yapılmasını sağlar. Ayrıca en ince detaylarında şekillendirilmesinde sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. 

Ürün verimliliğini ve kalitesini artırmada yüksek kalite bir işlem yapılmasına izin verir. 

Yüksek tekrarlanabilirlik özelliği ile üretilen bir ürün aynı şekilde yeniden üretilebilmektedir. Aynı kalınlıkta birçok parçayı aynı anda kesilebilme imkânı sağlar. Pürüzsüz ve yüksek kalitede yüzey kesimi yapılabilir. 

Endüstriyel ölçekte olan malzemelere de şekil verilebilir. İnsan gücünün yeterli gelmeyeceği tüm işlemleri gerçekleştirebilir. Hızlı bir şekilde istenilen ürün elde edilebilir. 

En büyük avantajlarından biri farklı dizaynlarda ürün üretilebilir.

Lazer ışını ile tüm malzemelere uygulama yapılabilmektedir. Üretim aşamasında sağladığı avantajlarla seri üretim imkânı sunan düşük maliyetli bir yöntemdir. 

Uygulama Alanı: Ambalaj, Plastik, Çelik, Paslanmaz Çelik, Pleksi, Metal, Alüminyum, Sac Levhalar, Hediyelik Eşya, Seramik, Otomotiv, Havacılık, Robotik, Elektrik ve Elektronik, Enerji, İklimlendirme Sistemleri. 

4. Kristal Lazer Kesim

Ametal ve metal malzemeleri işlemede kullanılan diğer lazer yöntemlerine göre yüksek maliyetli bir yöntemdir. YAG ve YVO olmak üzere 2 tekniği vardır. 

YAG, Neodymium-Doped Yttrium Aluminum Garnet lazeri ile sert malzemelerin şekillendirilmesinde kullanılan kristal yöntemin tekniklerinden biridir. 

YVO daha yaygın olarak kullanılan tekniğidir. Yüksek derece işlem performansı sağlar. 1.064 mikrometre dalga boyuna sahiptir ve tıptan dişçiliğe, askeriyeden imalata kadar birçok farklı uygulama alanı vardır. Katkılı malzemelerin yüksek termal iletkenliğini koruma özelliğindedir.