Modern imalatta çekirdek bir süreç olarak, lazer kesme teknolojisi, verimli malzeme işlemeyi elde etmek için yüksek enerji yoğunluğu lazer ışını kullanır. 1960 yılında lazerin doğuşundan bu yana, bu teknoloji sürekli gelişmiş ve hem metal hem de metal olmayan malzemelerin işlenmesi için tercih edilen çözüm haline gelmiştir. Aşağıdaki kapsamlı olarak teknik ilkeler, temel avantajlar, uygulanabilir malzemeler, uygulama senaryoları ve gelecekteki trendler gibi yönlerden lazer kesme teknolojisini analiz eder.

 

Temel İlke: Termal Etkisi ve Gaz Akışı Sinerjik Etkisi

Lazer kesiminde, yüksek güçlü bir lazer ışını bir lazer jeneratörü tarafından üretilir ve daha sonra odaklayıcı bir lens tarafından son derece küçük bir noktaya (genellikle 0.1-0.3 mm çapına sahip) odaklanır ve 106-108 W / cm2 kadar yüksek bir enerji yoğunluğu üretir. Işın malzeme yüzeyi üzerinde etkilediğinde, anlık ısınma malzemenin hızlı bir şekilde erime, buharlaşmasına veya yanmasına neden olur. Bu arada, yüksek basınçlı gaz (örneğin oksijen veya nitrojen) ışın ile koaksiyel, erimiş malzemeyi uçurarak pürüzsüz bir kesim dikişini oluşturur. Bu süreç, malzeme özelliklerine göre dört modaya ayrılabilir:

1. Buharlaştırma Kesme: Ahşap ve plastik gibi metal olmayan malzemeler için kullanılır.

2. Erime Kesme: Paslanmaz çelik ve alüminyum alaşımı gibi metaller için uygundur.

3. Oksitasyon Kesme: Oksijen destekli yanma yoluyla karbon çelik kesme verimliliğini artırır.

4. Kontrollü kırık: kırılgan malzemelerin hassas segmentasyonu için kullanılır.

 

Teknik Avantajlar: Geleneksel İşleme Yöntemlerini Devrimlendirme

1. Yüksek Hassaslık ve Yüksek Hız

Konumlama doğruluğu 0,02 mm 'ye ulaşabilir ve kesme dikiş genişliği sadece 0,1-0,3 mm' dır, bu da mikron seviyesinde hassas parçalar için uygundur. Kesme hızı 10 m / dk'ye ulaşabilir, geleneksel mekanik işlemden 5-10 kat daha hızlıdır.

2. Yüksek Kaliteli Kesim ve Düşük Isı Etkisi

Kesim, çürüklere sahip değildir ve yüzey pürüzsüzlüğü Ra ≤ 12,5 μm, ikincil işleme ihtiyacını azaltır. Isı etkilenen bölgenin genişliği 0,1 mm 'den daha azdır ve malzeme deformasyonunu etkili bir şekilde önler.

3. Malzeme Adaptabilite ve Esneklik

Karbon çelik, titanyum alaşımı, seramik ve kompozit malzemeler de dahil olmak üzere 300 'den fazla malzeme türünü işleyebilir ve özel yapılmış kalıplara ihtiyaç duymadan karmaşık grafiklerin kesilmesini destekler.

4. Otomasyon ve Enerji - Tasarruf ve Çevre Koruma

CNC sayısal kontrol sistemi, tam süreç otomasyonunu sağlar, malzeme kullanım oranını% 15-20 oranında artırır ve plazma kesme ile karşılaştırıldığında enerji tüketimini% 40 oranında azaltır.

 

Uygulanabilir Malzemeler ve Endüstri Uygulamaları

Malzeme Sınıflandırması:

- Metalik malzemeler: Karbon çelik (30 mm'ye kadar kalınlığa sahip), paslanmaz çelik, titanyum alaşimi (havacılık - sınıf), bakır folyo (elektronik endüstrisi için).

- Metalik olmayan malzemeler: Akrilik (reklam tabelaları için), karbon fiber (otomotiv parçaları için), PCB kartları (elektronik bileşenler için).

 

Temel Uygulama Alanları:

1. Otomobil Üretimi: Vücut levha metal parçaları, hava yastığı sensörleri.

2. Havacılık: Motor bıçakları, titanyum alaşım kabin yapıları.

3. Elektronik ve Elektrik Aletleri: Cep telefonu orta çerçeveleri, esnek basılı devre kartları.

4. Tıbbi Ekipmanlar: Cerrahi aletlerin ve ortopedi implantların hassas işlenmesi.

 

Ekipman Tipleri ve Teknolojik İterasyon

1. CO2 Lazer Kesim Makineleri: 10.6 μm dalga boyu ile, metal olmayan ve ince metal malzemeleri kesmek için uygundur.

2. Fiber Lazerleri:% 35 'in üzerinde bir fotoelektrik dönüşüm verimliliği ile, metal işleme için ilk seçim.

3. Ultraviyole Lazer Ekipmanı: 355 nm dalga uzunluğuna sahip, yarı iletken wafer kesimi için kullanılır.

 

Gelecek Trendleri: Akıllı ve Yeşil Üretim

1. Güç Yükseltme: 30 kW 'ın üzerindeki ultra yüksek güçli ekipman 100 mm kalınlığında çelik plakaların kesilmesini açabilir.

2. AI Entegrasyonu: Makine öğrenimi algoritmaları kesme yolunu optimize ederek enerji tüketimini% 15 oranında azaltır.

3.Çoklu süreç entegrasyonu: Entegre kesme - kaynak - işaretleme ekipmanları üretim hatlarının verimliliğini artırır.

4.Çevre Koruma Yükseltme: duman arıtma sistemi parçacık maddesinin% 99 'unu filtreleyebilir.

 

Endüstri 4.0 çağında temel bir teknoloji olarak, lazer kesim, hassas üretim ve yeni enerji ekipmanları gibi alanlarda inovasyon ve atılımlara yol açmaya devam edecektir. Bu teknolojiyi benimseyen işletmeler, ürün geliştirme döngüsünü% 50 kısaltabilir ve kapsamlı maliyeti% 30 azaltarak rekabet gücünü artırmak için stratejik bir seçim haline getirebilir.