Piyasadaki Farklı Lazer Kesim Makinesi Türleri Nelerdir

Piyasadaki Farklı Lazer Kesim Makineleri Nelerdir?

Lazer kesim 1960'lardan bu yana endüstriyel operasyonların bir parçası olmuştur. Lazer teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, yüksek hassasiyet, yüksek hız ve çok yönlülük, lazer kesim işleminin büyük bir avantajı haline gelmiş olup, bu da lazer kesimin endüstriyel alanda giderek daha önemli olmasını sağlamıştır. Benzersiz yapısı ve amacı nedeniyle lazer kesim makinesi, özellikle hassas tasarımları ve küçük delikleri keserken son derece hassastır. Lazer jeneratörünün tipine göre, Lazer kesme makinesi üç türe ayrılır: CO2 lazer kesim makinesi, fiber lazer kesim makinesive YAG/YVO lazer kesme makinesi. Bu yazımızda bu üç tip lazer kesim makinesini ve özelliklerini ele alacağız.

CO2 Lazer Kesim Makinesi

CO2 lazer kesim makineleri, metalik olmayan malzemelerin kesilmesinde ve kazınmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer gücüne bağlı olarak CO2 lazer kesim makinelerinin kesebileceği malzeme cinsleri ve kalınlıkları da farklıdır. Şu anda, bu lazer kesim cihazı küçük işletmeler, okullar, marangozlar ve hobi sahipleri için popüler bir seçimdir.

Çalışma prensibi

CO2 lazer kesim makineleri tipik olarak gazla doldurulmuş, kapalı bir cam tüp içinde bir lazer ışını üretir. Yüksek bir voltaj tüplerden akar ve gaz parçacıklarıyla reaksiyona girerek ışık üretmek için enerjilerini artırır. Tüpün her iki ucunda aynalar vardır, birkaç aynanın kırılması yoluyla ışık lazer kafasına iletilir ve ardından lazer kafasına takılan odaklama merceği ışığı bir noktaya toplar. Çok yüksek bir sıcaklığa ulaşır, böylece malzeme anında gaza dönüşür ve malzemeyi kesme amacına ulaşmak için egzoz fanı tarafından emilir.
CO2 lazer jeneratörü, 9,6μm-10,6μm dalga boyuna sahip, spektrumun uzak kızılötesi aralığında görünmez ışık üretir. Tüpün içindeki gaz karışımı genellikle karbondioksit, nitrojen, hidrojen ve helyumdur. Lazer kafasının her geçişinde lazerin çok hızlı bir şekilde açılıp kapanma yeteneği, makinenin son derece karmaşık bazı tasarımları kesmesine olanak tanır.

Hangi malzemeler işlenebilir

CO2 lazer jeneratörünün ışın dalga boyu, metalik olmayan malzemeler tarafından kolayca emilen 10.64um olduğundan, çeşitli metalik olmayan malzemeleri hassas ve titizlikle kesmesiyle ünlüdür. CO2 lazer kesme makinesiyle işlemeye uygun malzemeler şunları içerir:

Ahşap ve Kontrplak: Ahşap ve kontrplak kesebilir, bu da onu ağaç işleme ve zanaat endüstrilerinde popüler hale getirir.
Akrilik: Genellikle tabela, teşhir ve sanat uygulamaları için kullanılan akrilik levhalarda temiz, cilalı bir kesim sağlar.
Plastik: Tabela yapımı, paketleme ve imalat için polikarbonat (PC), polietilen tereftalat (PET), polivinil klorür (PVC) vb. dahil her türlü plastiği kesebilir.
Deri: Zanaat, moda ve döşemelik amaçlı deri üzerinde karmaşık kesimlere olanak sağlar.
Kumaş ve Tekstiller: Tekstil endüstrisinde, kumaşlar ve diğer tekstiller üzerindeki karmaşık desenleri ve tasarımları kesmek için kullanılır.
Kağıt ve Karton: Ambalajlama, kart yapımı ve diğer uygulamalar için kağıt ve kartonun ince kesimi için idealdir.
Kauçuk: Çeşitli endüstriyel ve imalat uygulamalarına yönelik contalar, contalar ve diğer endüstriyel bileşenler için kullanılan kauçuk malzemeleri kesme kapasitesine sahiptir.
Paslanmaz çelik ve karbon çelik: İnce paslanmaz çelik ve karbon çelik levhaları da kesebilir, ancak fiber lazer kesim makinelerine kıyasla sınırlamaları vardır ve daha çok düşük güçlü metal kesme uygulamalarında kullanılır.

Avantajlar

Yüksek kesme kalitesi: CO2 lazer kesme makinesi temassız bir işleme yöntemini benimser, kesici kenar ısıdan daha az etkilenir ve iş parçası deformasyonunu azaltır. Özellikle deri, kumaş gibi yumuşak malzemelerde kesim sırasında oluşan sarkmaları önleyebilir ve genellikle ikincil işlem gerektirmez.
Yüksek kesme esnekliği: Lazer işleme esnektir ve her deseni işleyebilir.
Hızlı kesme hızı: kesme hızı 10m/dak'ya ulaşabilir ve maksimum konumlandırma hızı 70m/dak'ya ulaşabilir.
Yüksek kesme hassasiyeti: konumlandırma hassasiyeti 0,05 mm, tekrar konumlandırma doğruluğu 0,02 mm.
Ucuz makine fiyatı: Küçük CO2 lazer kesim makineleri genellikle yalnızca 3.000 ABD dolarına mal olur ve büyük ölçekli CO2 lazer kesim makineleri yalnızca 5.000 ABD dolarına mal olur. Bu, küçük bir işletme için uygun bir bütçedir.

CO2 lazer kesim makineleri, mekanik kesimden daha iyi kenar sonuçları sağlayabilen metalik olmayan malzemeleri oymak ve kesmek için idealdir. Özellikle küçük işletmelerde CO2 lazer kesim makinesine yatırım yapmak çok fazla maliyet gerektirmemekle birlikte işletme için üretim verimliliğini artırıp işçilik maliyetlerini de azaltabilir.

Dezavantajları

Yüksek bakım maliyeti: CO2 lazer kesim makinesinin merceğinin düzenli bakım ve değiştirmeye ihtiyacı vardır.
Düşük fotoelektrik dönüşüm verimliliği: CO2 lazer jeneratörlerinin elektro-optik dönüşüm oranı yalnızca 10% civarındadır.
Metal malzemelerin sınırlı kesimi: Lazer ışınının dalga boyundan etkilenen CO2 lazer kesim paslanmaz çelik ve karbon çeliği düşük verime ve kalitesizliğe sahiptir ve yalnızca yüksek kesim hızı ve kesim kalitesi gerektirmeyen ürünler için kullanılabilir. Paslanmaz çelik ve karbon çeliğine ek olarak, CO2 lazer kesim makineleri diğer metal malzemeleri işleyemez.

CO2 lazer kesim makinelerinin bazı dezavantajları olsa da, CO2 lazer jeneratörü metalik olmayan malzemeleri mekanik olarak kesmekle karşılaştırıldığında hala uygun maliyetli bir seçenektir.

Fiber Lazer Kesim Makinesi

Fiber lazer kesim makinesi, endüstriyel alandaki en yeni lazer kesim ekipmanı türüdür ve metal imalat endüstrisine benzeri görülmemiş hız ve hassasiyet sunar. Fiber lazer kesim makinesi hem düz hem de eğik kesim yapabilir ve metal levhaların yüksek hassasiyetle işlenmesi için uygundur. Şu anda fiber lazer kesim teknolojisi çeşitli altyapı ve üretim uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çalışma prensibi

Fiber lazer jeneratörleri, pompa diyotlarından enerji toplayan özel olarak tasarlanmış cam fiberler kullanarak ışını güçlendirir. Bu güçlü lazer bir malzemenin yüzeyine çarptığında, yüksek yoğunluklu ışık emilir ve yüzeyi eriten ısıya dönüştürülür. Lazer ışınına paralel yüksek hızlı bir hava akışı, herhangi bir erimiş malzemeyi üflemek ve böylece iş parçasını kesmek için kullanılır.
Fiber lazer üretecinin malzeme ile ilk temas noktası, sonraki etkileşimlerden daha yoğun olmalıdır çünkü bu ilk temas, yüksek güçlü darbeli ışınların kullanılmasını gerektiren malzemeyi basit bir şekilde kesmek yerine delmek zorundadır. Tipik olarak, fiber lazer kesim makineleri, kesme verilerinin bilgisayar destekli bir tasarım iş istasyonundan alınmasına izin veren bilgisayar sayısal kontrol teknolojisini kullanır. Bu teknikler, belirli bir desen veya tasarım üretmek için malzemenin yüzeyinin veya lazerin kendisinin kontrol edilmesine yardımcı olur.

Hangi malzemeler işlenebilir

Fiber lazer kesim makineleri, özellikle çeşitli metal malzemeleri kesmede yüksek verimlilikleri ve çok yönlülükleriyle bilinir. Fiber lazerlerin yüksek güç yoğunluğu, bu metalleri hassas ve hızlı bir şekilde kesebilir:

Paslanmaz çelik: Fiber lazer jeneratörleri, otomotiv, havacılık ve inşaat endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan, mükemmel kenar kalitesi ve minimum termal bozulma ile çeşitli paslanmaz çelik sınıflarını kesebilir.
Yumuşak Çelik: Fiber lazer jeneratörleri, çeşitli yapısal uygulamalarda ve genel imalatta yaygın olarak kullanılan çeşitli kalınlıklardaki yumuşak çelik sacları ve plakaları kesmek için idealdir.
Alüminyum: Fiber lazer jeneratörleri, genellikle havacılık ve otomotiv uygulamalarında kullanılan alüminyum levhaları ve alaşımları kesmek için idealdir.
Bakır: Bakır, fiber lazer jeneratörü kullanılarak etkili bir şekilde kesilebilen, yüksek derecede iletken bir metaldir; bu da onu elektrikli bileşenlerin, boruların ve dekoratif bileşenlerin üretimi ve işlenmesi için uygun hale getirir.
Pirinç: Fiber lazerler, dekoratif uygulamalarıyla tanınan metal bir alaşım olan pirinci hassas bir şekilde kesebilir.
Galvanizli Çelik: Fiber lazer jeneratörleri, inşaat ve imalatta yaygın olarak kullanılan galvanizli çeliği kesebilir.
Titanyum: Fiber lazer jeneratörleri, havacılık ve tıp endüstrilerinde kullanılan hafif ama güçlü bir metal olan titanyumu kesebilir.
Diğer metal alaşımları: Fiber lazer jeneratörleri, özel uygulamalarda kullanılan çeşitli metal alaşımlarını keserek çeşitli endüstrilerdeki uygulamalarını genişletebilir.

Avantajlar

Düşük bakım maliyeti: Fiber lazer jeneratörleri genellikle bakım gerektirmez ve en az 25.000 saat gibi uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Bu nedenle fiber lazer üreteçlerinin yaşam döngüsü diğer iki türe göre çok daha uzundur.
Güçlü fotoelektrik dönüştürme yeteneği: Fiber lazer jeneratörlerinin elektrikten optiğe dönüştürme oranı, CO2 lazer jeneratörlerinin üç katından daha fazla olan ve aynı güçte daha az güç tüketen 50%'ye kadar ulaşabilir.
Yüksek kesme verimliliği: Fiber lazer jeneratörü çevreden daha az etkilenir, kısa sürede yüksek enerji çıkışı elde edebilir ve kesme hızı hızlıdır. Sac kesimi sırasında sacı tutmak için herhangi bir alet gerekmez, bu da kurulum ve duruş sürelerini azaltarak kesme verimliliğini artırır.
Yüksek kesim kalitesi: temassız kesim benimsenmiştir, kesme dikişinin ısıdan etkilenen alanı küçüktür, kesme dikişi 0,1-0,2 mm arasındadır, kesimden sonra metal kısımda çapak ve cüruf fenomeni yoktur ve genellikle ihtiyaç duymaz ikincil işleme

Fiber lazer kesim makineleri, en iyi sonuçları elde etmek için hassas ve hassas kesim yaparak metal imalatında rakipsiz performans sunar. Fiber lazer kesim, diğer lazer kesim türlerine göre daha yüksek hızlarda ve daha düşük malzeme tüketimiyle yüksek kaliteli sonuçlar elde edebilir.

Dezavantajları

Fiber lazer kesim makinelerinin karmaşık işleyişi ve geniş kullanım alanı nedeniyle fiyatı çok pahalıdır.
Daha düşük güce sahip fiber lazer kesim makineleri, daha kalın metalleri işlerken sınırlı kesim kalitesine sahip olacaktır.
Fiber lazer kesim makinesi makine bileşenlerinin ilk satın alma maliyeti nispeten yüksektir.

Buna ve diğer bazı dezavantajlara rağmen fiber lazer kesimin hala daha büyük avantajları vardır. Son yıllarda lazer teknolojisinin gelişmesi ve yüksek güçlü lazer jeneratörlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte fiber lazer kesim makinelerinin fiyatı düşmeye başlamıştır.

Nd:YAG/Nd:YVO Lazer Kesim Makinesi

Bir Nd:YAG lazer, neodimyum (Nd) katkılı itriyum alüminyum granat kristalinden (Y3Al5O12) yararlanır. Nd:YVO lazerler, neodim katkılı vanadat kristallerinden (YVO4) yararlanır ve Nd:YAG lazerlerle aynı şekilde çalışır. Nd:YVO lazerler, Nd:YAG lazerlere kıyasla gelişmiş güç stabilitesine sahiptir ve kesim sırasında çok fazla ısı üretmez.

Çalışma prensibi

CO2 lazerlere benzer şekilde, kristal iki ayna arasına yerleştirilir; biri tamamen yansıtıcı, diğeri yarı yansıtıcı. Pompalanan foton kaynağı, bir ksenon/kripton flaş tüpü veya bir dizi lazer diyottur. Nd:YAG/YVO kristalleri söz konusu olduğunda, pompalama kaynağı, neodimyum iyonlarının enerji seviyesini yükselten fotonlar sağlar. 1064 nm frekanslı tutarlı, yüksek yoğunluklu bir ışık demeti üretildiğinde, aynalar kullanılarak kesme kafasına yönlendirilir ve son olarak kesme kafası üzerindeki bir mercek kullanılarak bir noktaya odaklanır.

Hangi malzemeler işlenebilir

YAG/YVO lazer kesim makineleri, daha verimli fiber lazer jeneratörlerinin yükselişi nedeniyle bugünlerde daha az yaygın, ancak yine de belirli metal malzemeleri kesmek için özel uygulamaları var. YAG/YVO lazer kesim makinesiyle kesilebilen malzemeler şunları içerir:

Paslanmaz Çelik: Paslanmaz çeliği kabul edilebilir sonuçlarla kesebilir, ancak fiber lazer jeneratörleri genellikle bu malzeme için daha etkilidir.
Siyah sac: YAG/YVO lazer jeneratörleri, özellikle fiber lazer jeneratörlerinin bulunmadığı veya pratik olmadığı yerlerde siyah sacı kesebilir.
Alüminyum: Alüminyumu kesebilir, ancak genellikle daha az verimlidir ve bir fiber lazer jeneratöründen daha yavaş keser.
Bakır: Bakırı, özellikle daha ince sacları keser ve çoğunlukla elektrikli bileşenler, sıhhi tesisat ve sanatsal uygulamalar için kullanılır.
Pirinç: Pirinç plakaları kesebilir, ancak bakır gibi daha ince malzemeleri kesmek için daha iyidir, genellikle dekoratif amaçlar ve elektrikli bileşenler için kullanılır.
Belirli Alaşımlar: Bileşimlerine ve kalınlıklarına bağlı olarak belirli metal alaşımlarını da işleyebilir.

Avantajlar

Yüksek kesme hassasiyeti: YAG/YVO lazer kesimin hassasiyeti, +/- 20 mikrona kadar toleranslarla 1 mm² kadar küçük parçaların mikro kesimini sağlar.
Fiber lazer jeneratörleriyle karşılaştırıldığında Nd:YAG/YVO lazer jeneratörleri daha iyi ışın kalitesine ve daha yüksek güç yoğunluğuna sahiptir.

YAG/YVO lazer kesim, tel kesme ve su jeti gibi geleneksel tekniklere kıyasla üretim maliyetlerini büyük ölçüde azaltır ve kaliteli sonuçları önemli ölçüde artırır. Ünite, entegre CAD/CAM ile kolayca uygulanabilir ve daha rahat çalışma için grafik formatındaki dosyalar içe aktarılabilir.

Dezavantajları

Yüksek işletme maliyetleri: YAG/YVO lazer jeneratörleri, düzenli ve pahalı bakım ve yüksek işletme maliyetleri gerektirir.
Zayıf enerji verimliliği: YAG/YVO lazer jeneratörleri, fiber lazerlere göre daha yüksek güç yoğunluklarına sahiptir, ancak enerji verimliliği tek hanelidir.
Karmaşık yapı: güç kaynağı hacimlidir ve çalışmak için optik bir yol gerektirir.

Fiber lazer jeneratörlerinin geliştirilmesi ve geniş çapta uygulanmasıyla birlikte, metal kesme alanında Nd: YAG/YVO'nun yerini yavaş yavaş almıştır.

özetle

Lazer kesim makineleri, çok yönlülükleri nedeniyle kullanıcılar arasında popülerdir. Farklı lazer kesim ekipmanı türlerinin kendi uygulama alanları vardır. Atölyeniz için doğru makineyi seçmek üretkenliği artırmanın anahtarıdır. Bu makale üç tip lazer kesim makinesini tanıtıyor, nasıl çalıştıklarını açıklıyor ve artılarını, eksilerini ve işleyebilecekleri malzemeleri tartışıyor. Umarım bu bilgiler, bir lazer kesim makinesi satın alırken size referans sağlayabilir.
Lazer kesim makinaları hakkında daha fazla bilgi almak için bizimle dilediğiniz zaman iletişime geçebilirsiniz. AccTek Lazer mühendisleri, uygulamanıza göre mükemmel çözümler sunacak ve size detaylı fiyat bilgisi sağlayacaktır.

Lazer Ekipmanı

İletişim bilgileri

Lazer Çözümleri Alın