Lazer kesim, odaklanmış yüksek güç yoğunluklu bir lazer ışınını iş parçasına ışınlamak için kullanan bir termal kesim yöntemidir. Bu, ışınlanan malzemenin hızla erimesine, buharlaşmasına, aşınmasına veya tutuşma noktasına ulaşmasına neden olur. Bu sırada, lazer ışınıyla eş eksenli yüksek hızlı hava akımı, erimiş malzemeyi uzaklaştırarak iş parçasını keser.
Lazer Kesiminin Sınıflandırılması ve Özellikleri
Lazer kesim dört türe ayrılabilir: lazer buharlaştırma kesimi, lazer füzyon kesimi, lazer oksijen kesimi ve lazer çizme ve kontrollü kırılma.
Bu yöntem, iş parçasını ısıtmak için yüksek enerji yoğunluklu bir lazer ışını kullanır ve malzemenin sıcaklığını son derece kısa bir sürede kaynama noktasına yükselterek malzemenin buharlaşmasına ve buhar oluşturmasına neden olur. Buhar yüksek hızda dışarı atılır ve kaçarken malzemede bir kesik oluşturur. Çoğu malzemenin yüksek buharlaşma ısısına sahip olması nedeniyle, lazer buharlaştırma kesimi önemli miktarda güç ve güç yoğunluğu gerektirir.
Lazer füzyon kesiminde, lazer metal malzemeyi ısıtır ve eritir. Daha sonra, lazer ışınıyla eş eksenli bir nozül aracılığıyla oksitleyici olmayan bir gaz (Ar, He, N vb.) üflenir. Gazın yüksek basıncı, erimiş metali dışarı atarak bir kesim oluşturur. Buharlaştırma kesiminin aksine, bu yöntem malzemenin tamamen buharlaşmasını gerektirmez ve buharlaştırma kesimi için gereken enerjinin yalnızca 1/10'unu tüketir. Esas olarak paslanmaz çelik, titanyum, alüminyum ve alaşımları dahil olmak üzere oksitlenemeyen veya reaktif metallerin kesiminde kullanılır.
Lazer Oksijen Kesimi
Lazer oksijen kesiminin prensibi, oksiasetilen kesimine benzer. Lazer, ön ısıtma ısı kaynağı görevi görürken, aktif gazlar (oksijen gibi) kesme gazı olarak kullanılır. Bir yandan, üflenen gaz kesilen metal ile reaksiyona girerek büyük miktarda oksidasyon ısısı açığa çıkaran bir oksidasyon reaksiyonunu tetikler. Diğer yandan, erimiş oksitleri ve eriyikleri reaksiyon bölgesinden uzaklaştırarak metalde bir kesik oluşturur. Kesim sırasında oksidasyon reaksiyonu önemli miktarda ısı ürettiğinden, lazer oksijen kesimi, füzyon kesiminin enerjisinin sadece yarısını gerektirirken, kesim hızı buharlaşma ve füzyon kesiminden çok daha hızlıdır. Başlıca karbon çeliği, titanyum çeliği ve ısıl işlem görmüş çelik gibi oksitlenebilir metal malzemelerde kullanılır.
Lazerle Çizme ve Kontrollü Kırık
Lazerle çizme işlemi, kırılgan malzemelerin yüzeyini taramak ve küçük bir oluk oluşturmak için yüksek enerji yoğunluklu bir lazer kullanır. Daha sonra belirli bir miktarda basınç uygulanması, kırılgan malzemenin oluk boyunca kırılmasına neden olur. Lazerle çizme işleminde genellikle Q-anahtarlı lazerler ve CO₂ lazerler kullanılır. Kontrollü kırılma, lazerle oluk açma sırasında oluşan dik sıcaklık dağılımından yararlanarak kırılgan malzemelerde yerel termal gerilim oluşturur ve bu da malzemelerin çizilmiş oluk boyunca kırılmasına neden olur.
Lazer Kesimin Uygulamaları
Lazer kesim makinelerinin çoğu sayısal kontrol (NC) programları aracılığıyla çalıştırılır veya kesim robotları olarak yapılandırılır. Hassas bir işleme yöntemi olarak lazer kesim, ince metal levhaların 2 boyutlu veya 3 boyutlu kesimi de dahil olmak üzere neredeyse tüm malzemeleri kesebilir. Havacılık ve uzay alanında, lazer kesim teknolojisi esas olarak titanyum alaşımları, alüminyum alaşımları, nikel alaşımları, krom alaşımları, paslanmaz çelik, berilyum oksit, kompozit malzemeler, plastikler, seramikler ve kuvars gibi özel havacılık ve uzay malzemelerinin kesiminde kullanılır. Lazer kesimle işlenen havacılık ve uzay bileşenleri arasında motor alev boruları, ince duvarlı titanyum alaşımlı gövdeler, uçak gövdeleri, titanyum alaşımlı kaplamalar, kanat kirişleri, kuyruk kanadı panelleri, helikopter ana rotorları ve uzay mekiği seramik ısı yalıtım karoları bulunur.
Yayın tarihi: 08-12-2025
