Lazer Kesimde Hangi Gazı Kullanmalıyım?
Modern endüstriyel üretimde önemli bir teknoloji olan Metal Lazer Kesim Teknolojileri , metal işleme, otomotiv üretimi, havacılık ve uzay gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer kesim işlemi sırasında yardımcı gazlar, yalnızca kesim kalitesini ve verimliliğini etkilemekle kalmayıp aynı zamanda ekipman ömrü ve üretim maliyetleri üzerinde de önemli bir rol oynar. Bu makalede, lazer kesimde kullanılan çeşitli gazlar ve uygulama optimizasyon yöntemleri kapsamlı bir şekilde ele alınacaktır. Lazer kesimde, kesme işlemini kolaylaştırmak için oksijen, azot veya ikisinin karışımı gibi gazlar kullanılır. Lazer ışını malzemeyi ısıtırken, gaz erimiş maddeyi uzaklaştırarak temiz bir kesim sağlar.
Gaz türü, kesilecek malzemeye bağlıdır. Örneğin, oksijen genellikle karbon çeliğini kesmek için kullanılır. Diğer yandan, azot, paslanmaz çelik, alüminyum ve alaşımları gibi malzemeleri kesmek için kullanılır. Azot gazının kesme gazı olarak seçilmesinin temel nedeni, inert bir gaz olmasıdır; yani kesilen malzemeyle kimyasal reaksiyona girmez. Bu, malzemenin oksidasyonunu veya yanmasını önlemeye yardımcı olur ve bu da renk bozulmasına, eğrilmeye veya diğer hasarlara neden olabilir. Tersine, oksijen metalle reaksiyona girerek kesme alanının sıcaklığını artırmaya yardımcı olur. Kimyasal etki, mekanik etkiye katkıda bulunarak kesme hızını artırır.
Kesme gazı olarak azot veya oksijen seçmenin maliyet etkinliği, malzemenin kalınlığına ve gazın iletilme yöntemine bağlı olarak değişebilir. Bazı durumlarda, özellikle çok kalın çeliklerde, azot kullanımı oksijene göre saat başına daha pahalı olabilir.
| GAZ TİPİ | Ana bileşenler | Ana İşlev | Fonksiyon | Uygulanabilir malzemeler | Kesim yüzeyi rengi | Maliyet |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Oksijen | O₂ | ≥%99,5 | Yanmayı destekler ve kesme hızını artırır | Karbon çeliği, dökme demir | Kararmış / Koyu sarı | Orta |
| Azot | N₂ | ≥%99,9 | Oksidasyonu önleyin ve cürufu üfleyin | Paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı | Gümüş | Yüksek |
| Hava | %21 O₂ + %78 N₂ | – | Düşük maliyetli kesim | İnce levhalar ve yüzey kalitesi için düşük gereksinimlere sahip malzemeler | sararma | Düşük |
| Argon | Ar | ≥%99,9 | Anti-oksidasyon, yansımanın azaltılması | Titanyum alaşımı, yüksek yansımalı malzeme | Gümüş | Çok yüksek |
| Karışık gazlar | %97 N₂+%3 O₂ | – | Hızı artırın ve çapakları azaltın | Orta kalınlıkta karbon çeliği, alüminyum alaşımı | Gümüş | yüksek |
Gaz karışımlarının avantajları
Gaz karışımı kullanmak, farklı maddelerin faydalarından yararlanmanın bir yolu olabilir. Klasik bir örnek, oksijen ve azot karışımıdır. Oksijen, malzemenin erime sürecine yardımcı olurken, azot, malzemenin dışarı atılmasına ve hızın artmasına yardımcı olur. Gaz karışımı kullanmanın, yüzey kalitesini artırdığı da bilinmektedir.
8 mm paslanmaz çeliği keserken, sadece azot kullanılarak maksimum 7500 mm/dak kesme hızına ulaşılabiliyor, gaz karışımı kullanıldığında ise hız 8800 mm/dak’ya çıkarılarak gaz tüketimi %40 oranında azaltılabiliyor.
Aynı kalınlıktaki yumuşak çeliği keserken üç seçenek mevcuttur: azot, oksijen veya gaz karışımıyla kesme. Oksijen kullanıldığında 2800 mm/dak hız elde edilirken, azot kullanıldığında 7200 mm/dak hıza ulaşmak mümkündür. Gaz karışımı kullanıldığında ise elde edilen kesme hızı 7500 mm/dak’dır.
Geliştirilmiş kesme hızı, geliştirilmiş yüzey kalitesi, artırılmış verimlilik: Kesme işleminde yardımcı gazın seçimi farklı faktörlere bağlıdır, ancak bir gaz karışımının kullanılması çoğu zaman belirleyici avantajlar sağlayabilir.
