Lazer Kesim İçin Proses Parametreleri
Çok sayıda parametre lazerle kesme işlemini etkiler; bunlardan bazıları lazer kaynağının teknik performansına bağlıdır, diğerleri ise değişkendir. Bugünün odak noktası lazer kesimde ışını ve odak noktasını etkileyen proses parametreleridir:
Lazer Kesim Prensibi
Lazer kesim, yüksek-güçte bir lazerin iş parçasının yüzeyine odaklanarak onu eritmesi veya buharlaştırmasını içerir. Kesme gazının yardımıyla, kesme kafası iş parçası yüzeyinden geçerken erimiş cüruf üflenir ve malzemeyi ayıran bir çentik oluşturulur.
Lazer Çıkış Gücü ve Modu
1. Lazer Çıkış Gücü
Lazer çıkış gücü, lazer kesim makinesinin performansını doğrudan etkiler. Genellikle plaka kalınlığı arttıkça daha yüksek lazer gücüne ihtiyaç duyulur. Aynı malzemeyi aynı kalınlıkta kesmek için daha yüksek lazer çıkış gücü, daha yüksek kesme hızlarına ve daha düzgün kesme kenarlarına olanak tanır. Ancak çıkış gücü belirlendikten sonra, en iyi sonuçları elde etmek için kesme hızının belirli malzeme ve kalınlığa göre optimize edilmesi gerekir. Hem aşırı hızlı hem de aşırı yavaş hızlar, lazer kesim sonuçlarını olumsuz yönde etkileyebilir.
2. Lazer Çıkış Modu
Lazer ışını kalitesi dağıtımı, tek-mod ve çoklu-mod olarak kategorize edilir. Tekli-mod, ışın enerjisi yoğunluğu tek bir odak noktasında yoğunlaştığında ortaya çıkarken, çoklu-mod, iki veya daha fazla nokta maksimum enerji yoğunluğu gösterdiğinde ortaya çıkar. Kesme uygulamalarında odaklanılan nokta kesim kalitesini önemli ölçüde etkiler. Tek-modlu lazerler, çoklu-modlu lazerlere kıyasla daha ince bir fiber çekirdeğe, üstün ışın kalitesine ve merkezde tepe yoğunluğuna sahip bir Gauss enerji dağılımına sahiptir. Üç-boyutlu temsil, keskin, yuvarlak bir zirveyi andırıyor.
Çok modlu lazerler daha kalın bir fiber çekirdeğe sahiptir, bu da tek-modlu lazerlere kıyasla daha düşük ışın kalitesine neden olur. Ters çevrilmiş bir bardağa benzeyen üç-boyutlu bir görüntüyle, enerji dağılımları nokta boyunca daha düzgündür. Kenarların dikliği, çok modlu dağılımın, tek- modlu dağılımdan önemli ölçüde daha dik olduğunu gösterir.
Tek-modlu lazerler ince sac işlemede üstün performans sergilerken çoklu-modlu lazerler daha kalın malzemelerde daha iyi performans gösterir. Araçlara benzer şekilde farklı fiber lazer yapılandırmalarını temsil ettiklerinden ikisini karşılaştırmak anlamlı değildir-: Sedanlar otoyollara uygundur, SUV'lar ise-arazi arazilerini idare eder. Ancak sedanlar dağları aşabilir ve SUV'lar yol alabiliryollar.Bu nedenle, tekli-mod veya çoklu-modun seçilmesi tamamen son-kullanıcının özel işleme gereksinimlerine bağlıdır.
Odak Boyutu, Odak Derinliği ve Odak Konumu
1. Odak Boyutu ve Odak Derinliği
Lazer kesimde odak konumu kesim sonuçlarını önemli ölçüde etkiler. Farklı malzemeler veya kalınlıklar, lazer kesim sırasında karşılık gelen odak konumlarını gerektirir.
Lazer kesimde odak noktası boyutu ve odak derinliği, kesim kalitesini ve verimliliğini etkileyen önemli faktörlerdir. Kısa-odak lensi, nispeten küçük bir nokta çapı ve kısa odak derinliği üreterek odak noktasında yüksek güç yoğunluğu sağlar. Bu, ince malzemelerin yüksek-hızda ve üstün hassasiyetle kesilmesini kolaylaştırır. Bunun tersine, uzun-odaklı bir mercek, daha büyük bir odak noktası çapına ancak daha uzun bir odak derinliğine olanak sağlar. Yeterli güç yoğunluğunun korunması koşuluyla, bu konfigürasyon daha kalın iş parçalarının kesilmesi için daha uygundur.
2. Odak Konumu ile Kesme Yüzeyi Arasındaki Tipik İlişki
İnce plakaları keserken odak genellikle iş parçası yüzeyinde konumlandırılır. Kalın plakalar için odak tipik olarak plaka kalınlığının yaklaşık 1/3 ila 1/4'üne nüfuz eder ve negatif odak dışı aralığı içinde kalır. Karbon çeliğini keserken odak, plaka yüzeyinin üzerine konumlandırılır. Plaka kalınlığı arttıkça odak yüzeyden uzaklaşarak pozitif odak dışı aralık dahilinde kalır.