Lazer İşleme ve Kesme, LBM

LAZER CUTTING is a HIGH-ENERGY-BEAM MANUFACTURING is a  In LAZER IŞINLI İŞLEME (LBM), bir lazer kaynağı optik enerjiyi iş parçasının yüzeyine odaklar. Lazer kesim, yüksek güçlü bir lazerin yüksek odaklı ve yüksek yoğunluklu çıktısını bilgisayar tarafından kesilecek malzemeye yönlendirir. Hedeflenen malzeme daha sonra ya erir, yanar, buharlaşır ya da kontrollü bir şekilde bir gaz jeti ile üflenir ve yüksek kaliteli bir yüzey kaplaması olan bir kenar bırakır. Endüstriyel lazer kesicilerimiz, düz sac malzemelerin yanı sıra yapısal ve boru malzemeleri, metalik ve metalik olmayan iş parçalarını kesmek için uygundur. Lazer ışını işleme ve kesme işlemlerinde genellikle vakum gerekmez. Lazer kesim ve imalatta kullanılan çeşitli lazer türleri vardır. Darbeli veya sürekli dalga CO2 LASER kesme, delme ve gravür için uygundur. The NEODYMIUM (Nd) ve neodimiyum itriyum-alüminyum-garnet_cc781905-5cde-3194-bb3b-136_bad594cf58-bb3b-136_bad594cf58-bb3b-136_bad594cf58-Bb3b-136_bad594cf58 tarz ve sadece uygulamada farklılık gösterir. Neodimyum Nd, delme için ve yüksek enerjili ancak düşük tekrarlama gerektiren yerlerde kullanılır. Nd-YAG lazer ise çok yüksek gücün gerekli olduğu yerlerde, delik işleme ve kazıma için kullanılır. Hem CO2 hem de Nd/ Nd-YAG lazerler LAZER KAYNAK için kullanılabilir. Üretimde kullandığımız diğer lazerler arasında Nd:GLASS, RUBY ve EXCIMER bulunmaktadır. Lazer Işınlı İşleme'de (LBM), aşağıdaki parametreler önemlidir: İş parçası yüzeyinin yansıtıcılığı ve termal iletkenliği ve özgül ısısı ve erime ve buharlaşma gizli ısısı. Lazer Işınlı İşleme (LBM) işleminin verimliliği bu parametrelerin azalmasıyla artar. Kesme derinliği şu şekilde ifade edilebilir:

 

t ~ P / (vxd)

 

Bu, kesme derinliğinin "t" güç girişi P ile orantılı ve kesme hızı v ve lazer ışını nokta çapı d ile ters orantılı olduğu anlamına gelir. LBM ile üretilen yüzey genellikle pürüzlüdür ve ısıdan etkilenen bir bölgeye sahiptir.

 

 

 

KARBONDİOKSİT (CO2) LAZER KESME ve İŞLEME: DC uyarımlı CO2 lazerler gaz karışımından bir akım geçirerek pompalanırken, RF uyarımlı CO2 lazerler uyarma için radyo frekansı enerjisi kullanır. RF yöntemi nispeten yenidir ve daha popüler hale gelmiştir. DC tasarımları, boşluk içinde elektrotlar gerektirir ve bu nedenle elektrot erozyonu ve optik üzerinde elektrot malzemesinin kaplanması olabilir. Aksine, RF rezonatörleri harici elektrotlara sahiptir ve bu nedenle bu problemlere eğilimli değildirler. CO2 lazerleri siyah sac, alüminyum, paslanmaz çelik, titanyum ve plastik gibi birçok malzemenin endüstriyel kesiminde kullanıyoruz.

 

 

 

YAG LAZER CUTTING and MACHINING: Metalleri ve seramikleri kesmek ve çizmek için YAG lazerleri kullanıyoruz. Lazer jeneratörü ve harici optikler soğutma gerektirir. Atık ısı üretilir ve bir soğutucu tarafından veya doğrudan havaya aktarılır. Su, genellikle bir soğutucu veya ısı transfer sistemi aracılığıyla sirküle edilen yaygın bir soğutucudur.

 

 

 

EXCIMER LAZER KESİM ve İŞLEME: Excimer lazer, ultraviyole bölgesinde dalga boylarına sahip bir lazer türüdür. Kesin dalga boyu kullanılan moleküllere bağlıdır. Örneğin, aşağıdaki dalga boyları parantez içinde gösterilen moleküllerle ilişkilidir: 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF). Bazı excimer lazerler ayarlanabilir. Excimer lazerler, malzemenin geri kalanında neredeyse hiç ısınma veya değişiklik olmadan çok ince yüzey malzemesi katmanlarını kaldırabilmeleri gibi çekici bir özelliğe sahiptir. Bu nedenle excimer lazerler, bazı polimerler ve plastikler gibi organik malzemelerin hassas mikro işlemesi için çok uygundur.

 

 

 

GAZ YARDIMLI LAZER KESİM: Bazen ince sac malzemeleri kesmek için lazer ışınlarını oksijen, nitrojen veya argon gibi bir gaz akımıyla birlikte kullanırız. Bu, a LASER-BEAM TORCH kullanılarak yapılır. Paslanmaz çelik ve alüminyum için nitrojen kullanarak yüksek basınçlı soy gaz destekli lazer kesim kullanıyoruz. Bu, kaynaklanabilirliği iyileştirmek için oksitsiz kenarlarla sonuçlanır. Bu gaz akımları ayrıca erimiş ve buharlaşmış malzemeyi iş parçası yüzeylerinden üfler.

 

 

 

a LASER MICROJET CUTTING 'de, darbeli bir lazer ışınının düşük basınçlı bir su jetine bağlandığı su jeti kılavuzlu bir lazerimiz var. Bir optik fibere benzer şekilde lazer ışınını yönlendirmek için su jetini kullanırken lazer kesim yapmak için kullanıyoruz. Lazer mikrojetin avantajları, suyun aynı zamanda kalıntıları temizlemesi ve malzemeyi soğutmasıdır, daha yüksek küp kesme hızları, paralel çentik ve çok yönlü kesme kapasitesi ile geleneksel "kuru" lazer kesimden daha hızlıdır.

 

 

 

Lazer kullanarak kesimde farklı yöntemler uyguluyoruz. Bu yöntemlerden bazıları buharlaştırma, eritme ve üfleme, eriyik üfleme ve yakma, termal stresle çatlama, kazıma, soğuk kesme ve yakma, stabilize lazer kesimdir.

 

- Buharla kesme: Odaklanan ışın, malzemenin yüzeyini kaynama noktasına kadar ısıtır ve bir delik oluşturur. Delik, emicilikte ani bir artışa yol açar ve deliği hızla derinleştirir. Delik derinleştikçe ve malzeme kaynadıkça, oluşan buhar erimiş duvarları aşındırarak malzemeyi dışarı üfler ve deliği daha da genişletir. Ahşap, karbon ve termoset plastikler gibi erimeyen malzemeler genellikle bu yöntemle kesilir.

 

- Eriterek ve üfleyerek kesme: Kesme alanından erimiş malzemeyi üflemek için yüksek basınçlı gaz kullanarak gerekli gücü azaltıyoruz. Malzeme erime noktasına kadar ısıtılır ve ardından bir gaz jeti erimiş malzemeyi yarıktan dışarı üfler. Bu, malzemenin sıcaklığını daha fazla yükseltme ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu teknikle metalleri kesiyoruz.

 

- Termal stres çatlaması: Gevrek malzemeler termal kırılmaya karşı hassastır. Yüzeye odaklanan bir ışın, lokalize ısınmaya ve termal genleşmeye neden olur. Bu, kirişi hareket ettirerek yönlendirilebilen bir çatlakla sonuçlanır. Bu tekniği cam kesiminde kullanıyoruz.

 

- Silikon yongaların gizli küp şeklinde kesilmesi: Mikroelektronik yongaların silikon plakalardan ayrılması, darbeli bir Nd:YAG lazer kullanılarak gizli kesme işlemi ile gerçekleştirilir, 1064 nm dalga boyu silikonun elektronik bant aralığına iyi bir şekilde uyarlanmıştır (1.11 eV veya 1117 nm). Bu, yarı iletken cihaz imalatında popülerdir.

 

- Reaktif kesme: Alevle kesme olarak da adlandırılan bu teknik, oksijenli torçla kesmeye benzeyebilir, ancak ateşleme kaynağı olarak bir lazer ışını kullanılır. Bunu, 1 mm'nin üzerindeki kalınlıklarda karbon çeliğini ve hatta çok kalın çelik levhaları çok az lazer gücüyle kesmek için kullanıyoruz.

 

 

 

PULSED LASERS Bize kısa bir süre için yüksek güçlü bir enerji patlaması sağlar ve delme gibi bazı lazer kesim işlemlerinde veya çok küçük delikler veya çok düşük kesme hızları gerektiğinde çok etkilidir. Bunun yerine sabit bir lazer ışını kullanılmış olsaydı, ısı işlenmekte olan tüm parçayı eritme noktasına ulaşabilirdi. Lazerlerimiz, NC (sayısal kontrol) program kontrolü altında CW (Sürekli Dalga) darbe veya kesme yeteneğine sahiptir. Malzeme kaldırma oranını ve delik kalitesini iyileştirmek için DOUBLE PULSE LASERS yayan bir dizi darbe çifti kullanıyoruz. İlk darbe, malzemeyi yüzeyden uzaklaştırır ve ikinci darbe, çıkarılan malzemenin deliğin veya kesimin kenarına okumasını önler.

 

 

 

Lazer kesim ve işlemede toleranslar ve yüzey kalitesi olağanüstüdür. Modern lazer kesicilerimiz, 10 mikrometre civarında konumlandırma doğruluğuna ve 5 mikrometre tekrarlanabilirliğe sahiptir. Standart pürüzler Rz sac kalınlığı ile artar, ancak lazer gücü ve kesme hızı ile azalır. Lazerle kesme ve işleme süreçleri, genellikle 0,001 inç (0,025 mm) dahilindeki yakın toleranslara ulaşma yeteneğine sahiptir. Parça geometrisi ve makinelerimizin mekanik özellikleri, en iyi tolerans özelliklerini elde etmek için optimize edilmiştir. Lazer ışını kesiminden elde edebileceğimiz yüzey finişleri 0,003 mm ile 0,006 mm arasında değişebilir. Genellikle 0,025 mm çapında delikler kolayca elde edilir ve çeşitli malzemelerde 0,005 mm kadar küçük delikler ve 50'ye 1 delik derinlik-çap oranları üretilir. En basit ve en standart lazer kesicilerimiz, karbon çeliği 0,020–0,5 inç (0,51–13 mm) kalınlıkta kesebilir ve standart testereden kolayca otuz kata kadar daha hızlı olabilir.

 

 

 

Lazer ışınlı işleme, metallerin, ametallerin ve kompozit malzemelerin delinmesi ve kesilmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer kesimin mekanik kesime göre avantajları arasında daha kolay iş tutma, temizlik ve iş parçasının daha az kirlenmesi sayılabilir (çünkü geleneksel frezeleme veya tornalamada olduğu gibi malzeme ile kirlenebilen veya malzemeyi kirletebilen, yani bue birikmesi gibi bir kesici kenar yoktur). Kompozit malzemelerin aşındırıcı doğası, geleneksel yöntemlerle işlenmesini zorlaştırabilir, ancak lazerle işlemeyi kolaylaştırabilir. İşlem sırasında lazer ışını aşınmadığı için elde edilen hassasiyet daha iyi olabilir. Lazer sistemleri ısıdan etkilenen küçük bir bölgeye sahip olduğundan, kesilen malzemenin bükülme olasılığı da daha düşüktür. Bazı malzemeler için lazer kesim tek seçenek olabilir. Lazer ışını ile kesme işlemleri esnektir ve fiber optik ışın iletimi, basit sabitleme, kısa kurulum süreleri, üç boyutlu CNC sistemlerinin mevcudiyeti, lazer kesim ve işlemenin zımbalama gibi diğer sac imalat işlemleriyle başarılı bir şekilde rekabet etmesini mümkün kılar. Bununla birlikte, lazer teknolojisi bazen gelişmiş genel verimlilik için mekanik üretim teknolojileri ile birleştirilebilir.

 

 

 

Sac metallerin lazerle kesilmesi, plazma kesimine göre daha hassas olma ve daha az enerji kullanma avantajlarına sahiptir, ancak çoğu endüstriyel lazer, plazmanın yapabileceği daha büyük metal kalınlığını kesemez. 6000 Watt gibi daha yüksek güçlerde çalışan lazerler, kalın malzemeleri kesebilme yetenekleriyle plazma makinelerine yaklaşıyor. Ancak bu 6000 Watt lazer kesicilerin sermaye maliyeti, çelik levha gibi kalın malzemeleri kesebilen plazma kesim makinelerinden çok daha yüksektir.

 

 

 

Lazer kesim ve işlemenin dezavantajları da vardır. Lazer kesim yüksek güç tüketimi gerektirir. Endüstriyel lazer verimlilikleri %5 ila %15 arasında değişebilir. Herhangi bir lazerin güç tüketimi ve verimliliği, çıkış gücüne ve çalışma parametrelerine bağlı olarak değişecektir. Bu, lazerin tipine ve lazerin eldeki işle ne kadar iyi eşleştiğine bağlı olacaktır. Belirli bir görev için gereken lazer kesme gücü miktarı, malzeme tipine, kalınlığa, kullanılan işleme (reaktif/inert) ve istenen kesme hızına bağlıdır. Lazer kesim ve işlemede maksimum üretim hızı, lazer gücü, proses tipi (reaktif veya inert), malzeme özellikleri ve kalınlık gibi bir dizi faktörle sınırlıdır.

 

 

 

In LAZER ABLATION Biz malzemeyi bir lazer ışını ile ışınlayarak katı bir yüzeyden çıkarırız. Düşük lazer akışında, malzeme emilen lazer enerjisi tarafından ısıtılır ve buharlaşır veya süblimleşir. Yüksek lazer akışında, malzeme tipik olarak bir plazmaya dönüştürülür. Yüksek güçlü lazerler, tek bir darbe ile büyük bir noktayı temizler. Düşük güçlü lazerler, bir alanda taranabilecek birçok küçük darbe kullanır. Lazer ablasyonunda, lazer yoğunluğu yeterince yüksekse, malzemeyi darbeli bir lazerle veya sürekli dalga lazer ışını ile çıkarırız. Darbeli lazerler, çok sert malzemelerde son derece küçük, derin delikler açabilir. Çok kısa lazer darbeleri malzemeyi o kadar hızlı uzaklaştırır ki çevresindeki malzeme çok az ısı emer, bu nedenle hassas veya ısıya duyarlı malzemeler üzerinde lazerle delme yapılabilir. Lazer enerjisi kaplamalar tarafından seçici olarak emilebilir, bu nedenle CO2 ve Nd:YAG darbeli lazerler yüzeyleri temizlemek, boya ve kaplamayı çıkarmak veya alttaki yüzeye zarar vermeden yüzeyleri boyamaya hazırlamak için kullanılabilir.

 

 

 

Biz LAZER GRAVLAMA and LAZER MARKING_cc781905-bbcde-marking_cc781905-bbcde- Bu iki teknik aslında en yaygın olarak kullanılan uygulamalardır. Hiçbir mürekkep kullanılmaz ve geleneksel mekanik gravür ve markalama yöntemlerinde olduğu gibi kazınmış yüzeye temas eden ve aşınan alet uçları içermez. Lazer kazıma ve markalama için özel olarak tasarlanmış malzemeler arasında lazere duyarlı polimerler ve özel yeni metal alaşımlar yer alır. Lazer markalama ve kazıma ekipmanları zımba, iğne, prob ucu, gravür damgası….vb. gibi alternatiflere göre nispeten daha pahalı olmasına rağmen, doğrulukları, tekrarlanabilirlikleri, esneklikleri, otomasyon kolaylığı ve on-line uygulamaları nedeniyle daha popüler hale geldiler. çok çeşitli üretim ortamlarında.

 

 

 

Son olarak, birkaç başka üretim işlemi için lazer ışınları kullanıyoruz:

 

- LAZER KAYNAK

 

- LAZER ISIL İŞLEM: Metallerin ve seramiklerin yüzey mekanik ve tribolojik özelliklerini değiştirmek için küçük ölçekli ısıl işlemi.

 

- LAZER YÜZEY İŞLEMİ / MODİFİKASYON: Lazerler, kaplama biriktirme veya birleştirme işlemlerinden önce yüzeyleri temizlemek, fonksiyonel gruplar oluşturmak, yüzeyleri modifiye etmek için kullanılır.