Alüminyumun yüksek yansıtma özelliği ve olağanüstü termal iletkenliği nedeniyle, alüminyumun lazerle kesimi güçlü bir üretim yeteneğidir, ancak son derece uzmanlaşmış teknikler gerektirir. Bu özellikler, temiz, cürufsuz kesimler elde etmek için hassas parametre kontrolü ve doğru donanım kurulumu gerektirir.
Bu ayrıntılı kılavuz, alüminyumla çalışırken kesim kalitesini ve verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için yedi kritik adımı özetlemektedir.
Başarılı bir kesimin temeli, CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) aşamasında yatar. Dikkatli hazırlık, malzeme israfını en aza indirir ve nihai parça doğruluğunu sağlar.
|
Dikkate Alınması Gerekenler |
Detay |
Etkisi |
|---|---|---|
|
Malzeme Kalınlığı |
Doğrudan lazer gücünü ve gerekli geçiş sayısını belirler. |
Çevrim süresini ve makine aşınmasını etkiler. |
|
Kerf Telafisi |
Boyutsal toleransı korumak için tasarım ofsetlerinizde kerf'i (kesimle çıkarılan malzeme) hesaba katın. |
Doğru nihai parça boyutunu sağlar. |
|
Minimum Özellik Boyutu |
Aşırı ısınmayı ve bozulmayı önlemek için iç özelliklerin (delikler, yuvalar) kerf genişliğine göre yeterince büyük olduğundan emin olun. |
Yapısal bütünlük için ve çapak oluşumunu önlemek için kritik öneme sahiptir. |
|
Yuvalama Optimizasyonu |
Malzeme kullanımını en üst düzeye çıkarmak ve hurdayı en aza indirmek için parçaları levhaya verimli bir şekilde yerleştirin. |
Malzeme maliyetlerini düşürür. |
|
Dosya Hazırlama |
DXF veya DWG gibi endüstri standardı formatları kullanın ve tüm çizgilerin kapalı polylines olduğundan emin olun. |
Makine yüklemesi sırasında okuma hatalarını önler. |
Alüminyumun özellikleri, özel lazer teknolojisinin zorunlu kullanımını belirler.
-
Fiber Lazer Kesici: Bu teknoloji alüminyum için zorunludur. Fiber lazerler, alüminyumun CO2 lazerin daha uzun dalga boyundan (10,6 µm) çok daha verimli bir şekilde emdiği daha kısa dalga boylu bir ışın (tipik olarak 1,06 µm) sunar. Bu, yansıtma özelliğinin birincil zorluğunu azaltır.
-
Yaygın Alaşımlar: 6061 (genel amaçlı, yüksek mukavemetli, iyi kaynaklanabilirlik) ve 5052 (üstün korozyon direnci ve şekillendirilebilirlik).
-
Kalınlık: Daha ince göstergeli alüminyum (3-4 mm'ye kadar) oldukça yönetilebilir. Daha kalın levhalar önemli ölçüde daha yüksek güç ve daha yavaş hızlar gerektirir.
Yoğun termal süreci yönetmek için hassas mekanik kurulum çok önemlidir.
-
Odaklama Lensi: Malzeme yüzeyine maksimum enerjiyi yoğunlaştırmak için uygun odak uzaklığına sahip bir lens seçin.
-
Nozül Konumlandırması: Mesafe (nozül ucu ile malzeme arasındaki mesafe), erimiş malzemenin verimli bir şekilde dışarı atılmasını sağlamak için hassas bir şekilde ayarlanmalıdır (tipik olarak 0,5–1 mm).
-
Yardımcı Gaz Sistemi (Azot): Azot alüminyum için evrensel olarak tercih edilen yardımcı gazdır ve yüksek basınçta kullanılır. İki önemli işlevi vardır:
- Dışarı Atma: Erimiş alüminyumu kerf'ten derhal dışarı atarak, yansıtıcı eriyik havuzunun ışını bozmasını engeller.
- Oksidasyon Önleme: Temiz, parlak ve oksidasyondan arındırılmış bir kesim kenarı elde ederek inert bir atmosfer sağlar.
Başarılı alüminyum kesimi, yansıtma özelliğinin üstesinden gelmek için enerji girdisini ve ısı birikimini yönetmek için hızı optimize ederek elde edilir.
|
Parametre |
Optimizasyon Stratejisi |
Teknik Gerekçe |
|---|---|---|
|
Lazer Gücü |
Hızlı bir şekilde erimiş bir havuz oluşturmak ve korumak için yüksek güç kullanın. |
Yüzey yansımasını aşmak için yüksek başlangıç gücü gerekir. |
|
Kesme Hızı |
Isı etkilenen bölgeyi (HAZ) sınırlamak için yeterince hızlı, ancak penetrasyonu sağlamak için yeterince yavaş belirli bir hız penceresini koruyun. |
Çok yavaş aşırı erimeye/yanmaya yol açar; çok hızlı eksik kesimlere neden olur. |
|
Odak Noktası Konumu |
Daha kalın alüminyum için, hafifçe yüzeyin altında odaklama (-1 ila -2 mm), kesim penetrasyonunu ve cüruf gidermeyi iyileştirir. |
Bu teknik, maksimum enerjiyi biraz daha aşağıda yoğunlaştırırken ışın noktasını malzeme yüzeyinde genişletir. |
|
Darbe Frekansı |
Yüksek güçlü fiber lazerler için, Darbeli Mod kullanmak genellikle faydalıdır, çünkü yüksek tepe gücü patlamaları sağlar. |
Yüksek tepe gücü, ilk yansıtıcı yüzey katmanını kırmaya ve daha derin penetrasyon sağlamaya yardımcı olur. |
Aynı parti malzemeden bir hurda parça üzerinde parametreleri doğrulamadan asla tam bir çalışmaya geçmeyin.
-
Örnek Çalıştırın: Bir hurda parça üzerinde küçük, karmaşık bir geometrik şekil veya desen uygulayın.
-
Kaliteyi İnceleyin: Kesimi temel kalite göstergeleri açısından inceleyin:
-
Ayarlayın: Gözlemlere göre, parametreleri yinelemeli olarak ayarlayın. Cüruf oluşursa, gaz basıncını veya hızı biraz artırın. Kesim tamamlanmamışsa, hızı azaltın veya gücü biraz artırın.
Parametreler onaylandıktan sonra, malzemeyi sabitleyin ve programı çalıştırın.
-
Sürekli İzleme: Uzaklaşmayın. Kesme kafasını ve kerf açıklığını sürekli izleyin. Tutarsız ateşleme, püskürme veya ısı birikiminden kaynaklanan malzeme çarpılması olup olmadığını kontrol edin.
-
Çarpılmayı Azaltma: Büyük, ince parçalar için, uzun kesimlerden gelen ısı çarpılmaya neden olabilir. Mümkünse, işleme sonrası parçayı stabilize etmek için tasarımda mikro bağlantılar veya sekmeler kullanın.
En iyi lazer kesim bile mükemmel bir parça elde etmek için genellikle küçük bir son işlem gerektirir.
-
Çapak Alma: Kenarlarda kalan küçük cüruf veya çapakları döner aletler, titreşimli son işlem veya manuel dosyalar kullanarak dikkatlice çıkarın.
-
Temizleme: İşlem kalıntılarını, yağları veya termal işlemin neden olduğu herhangi bir yüzey oksidasyonunu gidermek için uygun çözücüler kullanın.
-
Son Kontrol: Tüm boyutların, kumpas ve mikrometre gibi hassas ölçüm araçları kullanılarak gerekli toleransları karşıladığını doğrulayın.
-
Son İşlem: Eloksal (alüminyum için en yaygın olanı) veya toz kaplama gibi istenen kozmetik veya koruyucu yüzeyleri uygulayın.
Bu optimize edilmiş süreç, bir fiber lazere duyulan ihtiyacı, yüksek basınçlı nitrojenin kritik rolünü ve dikkatli parametre yinelemesini vurgular; alüminyumu başarıyla keserken gerçek farklılaştırıcılar.