Lazerle Malzeme Kesimi Nedir?

Lazerle kesme, esas olarak, lokalize bir alanda malzemeyi eritmek için odaklanmış bir lazer ışınının kullanıldığı termal bir işlemdir. Erimiş malzemeyi çıkarmak ve bir çentik oluşturmak için eş eksenli bir gaz jeti kullanılır. Lazer ışını veya iş parçasının CNC kontrolü altında hareket ettirilmesiyle sürekli bir kesim üretilir.

Üç ana lazer kesme çeşidi vardır: füzyonla kesme, alevle kesme ve uzaktan kesme.

Füzyonla kesmede, erimiş malzemeyi kerften dışarı atmak için bir soy gaz (tipik olarak nitrojen) kullanılır. Azot gazı, erimiş malzeme ile ekzotermik olarak reaksiyona girmez ve bu nedenle enerji girişine katkıda bulunmaz.

Alevle kesmede yardımcı gaz olarak oksijen kullanılır. Bu, erimiş malzeme üzerinde mekanik kuvvet uygulanmasına ek olarak, sürece enerji girişini artıran ekzotermik bir reaksiyon yaratır.

Uzaktan kesmede, malzeme yüksek yoğunluklu bir lazer ışını ile kısmen buharlaştırılır (kesilir), ince tabakaların yardımcı gaz olmadan kesilmesine izin verir.

Lazer kesim sistemi, üç boyutlu lazer kesim için üç eksenli düz yataklı sistemlere veya altı eksenli robotları kontrol eden çevrimdışı CAD/CAM sistemleriyle de çalışmaya uygundur.

Keskinlik, kenar dikliği ve ısı girdisi kontrolündeki iyileştirmeler sayesinde, lazer işleminin plazma ve oksi-yakıt gibi diğer profil kesme tekniklerinin yerini giderek daha fazla aldığı görülmektedir.

   Fiber lazerler, “katı hal lazerleri” adı verilen bir ailenin üyesidir. Katı hal lazerlerinde, ışın katı bir ortam tarafından üretilir. Fiber lazerler, disk lazerler ve Nd:YAG lazerler aynı kategoridedir.

    Bir fiber lazer ışını, bir dizi lazer diyotu tarafından üretilir ve fiber içerisine odaklanır. Bir çok lazer diyottan gelen ışınlar fiber birleştiriciler ile toplanarak yükseltgenmek için aktif fiber pompalanır. Yükseltgenmiş ışın QBH adı verilen iletim kablosu ile taşınır ve kesici kafaya iletilir. Kesici kafa içerisinde bulunan optikler vasıtası ile ışın çapı küçültülerek kesim malzemesi üzerine odaklanır. 

Fiber lazer kaynakları aşağıdaki avantajlara sahiptir:

   Geleneksel bir CO2 rezonatöründen farklı olarak, bir fiber lazer kaynağı, ışık üreten kaynakta herhangi bir hareketli parçaya (örneğin gaz sirkülasyonu için fanlar) veya aynalara sahip değildir. Bu, bakım gereksinimlerinin ve işletme maliyetlerinin azaltılması açısından büyük bir avantajdır.
Fiber lazerler, aynı güce sahip CO2 lazerlerden tipik olarak iki ila üç kat daha fazla enerji verimlidir.
Bir fiber lazer, aynı güçteki bir CO2 lazerinden daha hızlı bir şekilde ince tabakaları kesebilir. Bunun nedeni, kesilen malzemede fiber lazer dalga boyunun daha iyi emilmesidir.
    Fiber lazerler, geri yansıma korumaları sayesinde lazer kaynaklarına(rezenatörlere) zarar veren geri yansımalardan etkilenmeden ve işlemi durdurmaksızın yansıtıcı/parlak malzemeleri kesebilir. Buda, bakır, pirinç ve alüminyumun sorunsuz bir şekilde kesilmesini sağlar.