Lazer Kesim İçin Doğru Yardımcı Gaz Nasıl Seçilir

Fiber lazer kesim makinesi gelişmiş bir CNC'dir metal kesme ekipmanlarıÇeşitli malzemelerin ve karmaşık şekillerin kesme gereksinimlerini karşılayabilen ve metal işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir makinedir. Lazer kesim işleminde kaliteli iş parçaları elde etmek için yüksek enerji sağlayabilen lazer jeneratörünün yanı sıra uygun yardımcı gazın seçilmesi de kesme işleminin ayarlanmasının önemli bir parçasıdır.
Kesilen iş parçasının malzemesine ve kalınlığına bağlı olarak yardımcı gaz kullanımına ilişkin gereksinimler de farklıdır. Bu makale yardımcı gazın ve dört ortak kesme yardımcı gazının rolünü ayrıntılarıyla anlatmaktadır. Metal projelerinizi tamamlamanıza yardımcı olacak işleme ihtiyaçlarınız için doğru yardımcı gazı nasıl seçeceğinizi öğrenmek için okumaya devam edin.

Lazer kesim işleminde yardımcı gazın rolü nedir?

Bir kullanan kullanıcılar Lazer kesme makinesi İlk kez akıllarında şu soru belirebilir: Lazer kesim makinesinin kesim için neden yardımcı gaza ihtiyacı var? Burada metallerin lazerle kesilmesinde yardımcı gazın rolüne bir giriş bulunmaktadır. Bunu okuduktan sonra kesim sırasında yardımcı gaz kullanımının çok gerekli olduğunu anlayacaksınız.

Malzeme çıkarma ve kesme alanı temizliği: Yardımcı gazın temel işlevlerinden biri erimiş veya buharlaşmış malzemeyi kesme alanından uzağa üflemektir. Lazer ışını malzemeyi ısıttığında erir veya buharlaşarak erimiş malzeme havuzu oluşturur. Yardımcı bir gaz (genellikle basınçlı hava, nitrojen, oksijen veya gaz karışımı) bu malzemeyi uzaklaştırarak kesme işlemine müdahale etmesini önler ve lazerin herhangi bir engel olmadan malzemeyi kesmeye devam edebilmesini sağlar.
Malzemenin soğutulması: Yardımcı gazın (genellikle nitrojen veya basınçlı hava) temel işlevlerinden biri kesilen malzemeyi soğutmaktır. Lazer kesim, kesme noktasında yoğun ısı üreterek malzemenin erimesine veya buharlaşmasına neden olur. Yardımcı gaz, erimiş veya buharlaşmış malzemeyi üflerken çevredeki alanı hızla soğutur. Bu soğutma, kesme işlemi sırasında malzemenin aşırı ısınmasını, deforme olmasını veya zarar görmesini önler.
Azot koruması: Azot genellikle paslanmaz çelik veya alüminyum gibi malzemeleri keserken yardımcı gaz olarak kullanılır. Koruyucu bir gaz görevi görerek malzemenin oksijenle reaksiyona girmesini önler, aksi takdirde oksidasyona ve pürüzlü kesici kenarlara neden olabilir. Azot temiz, oksitsiz bir kesme kenarı oluşturur.
Yanmayı teşvik eder: Bazı lazer kesim uygulamalarında yardımcı gaz olarak oksijen kullanılır. Bir lazer ışını oksijenle etkileşime girdiğinde tutuşur ve kesilen malzemeyle kimyasal olarak reaksiyona girer; bu işleme oksijen destekli yanmalı kesme adı verilir. Ancak aşırı oksidasyonu önlemek için oksijen akışının kontrol edilmesi gerekir. Aşırı oksidasyon, pürüzlü kenarlara veya malzeme özelliklerinde istenmeyen değişikliklere neden olabilir.
Kesim kalitesini artırın: Yardımcı gaz seçimi ve akış hızı, kesme kenarının kalitesini etkileyecektir. Operatörler, malzeme için doğru gazı seçerek ve akış hızını optimize ederek daha düzgün kenarlar, minimum çapak ve hassas kesimler elde edebilir.
Optik Bileşenlerin Korunması: Yardımcı gaz, optik bileşenler ile kesme işlemi sırasında oluşan kalıntılar arasında bir bariyer oluşturarak optik bileşenlerin korunmasına yardımcı olur ve lazer kesme kafasının optikleri üzerinde kalıntı ve kirletici maddelerin birikmesini azaltmaya yardımcı olur. Bu, optikleri kirlenmeye veya hasara karşı koruyarak lazer ışınının odaklanmış ve doğru kalmasını sağlar.
Kesme işlemini dengeler: Yardımcı gaz akışı, kesme alanı çevresinde kontrollü bir ortam yaratarak kesme işlemini dengeler. Lazer ışınının malzemeyle etkileşimi için tutarlı koşulların korunmasına yardımcı olarak düzgün ve öngörülebilir kesimler sağlar.
Duman giderme: Lazer kesim, özellikle organik malzemeleri keserken duman üretir. Yardımcı gaz, temiz ve güvenli bir çalışma ortamı sağlayarak bu emisyonların kesim alanından temizlenmesine yardımcı olur.

Yardımcı gaz, lazer kesim işleminde hayati bir rol oynar. Lazer kesimin verimliliğini ve kalitesini artırmaya yardımcı olan birçok önemli özelliğe sahiptir. Yardımcı gaz seçimi, kesilen malzemenin türüne ve kesme işleminin özel gereksinimlerine bağlıdır ve çeşitli uygulamalar için lazerle kesme işleminin optimize edilmesinde önemli bir parametredir.

Yaygın yardımcı gazlar nelerdir?

Lazer kesim makinelerinin çalışmasında yardımcı gaz kullanımı önemli bir rol oynamaktadır. Şu anda lazerle metal kesme işlemlerinde yaygın olarak kullanılan dört yardımcı gaz bulunmaktadır. Bunların spesifik özellikleri aşağıdaki gibidir:

Sıkıştırılmış hava

Hava nitrojen, oksijen ve diğer gazların bir karışımıdır. Basınçlı hava, bir hava kompresörü aracılığıyla hava depolama tankına sıkıştırılır ve filtrelendikten, soğutulduktan ve kurutulduktan sonra dışarı çıkarılır. Toplama yöntemi nispeten basittir ve en düşük maliyetli yardımcı gazdır. Lazer kesim makinesinin optik bileşenlerinin kirlenmesini ve hasara neden olmasını önlemek için basınçlı havanın su, yağ ve tozdan arındırılmış olması gerektiğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle temiz havanın sağlanması için filtrelere ihtiyaç duyulmaktadır.

Oksijen

Oksijen, kesim sırasında reaktif yapısından dolayı lazer kesimde kullanılan ilk yardımcı gazlardan biriydi. Oksijen ve metal arasındaki reaksiyon aslında ısı biçiminde ek enerji üretir, bu da kesme işlemini destekler ve yanmaya yardımcı olur. Kesme işlemi sırasında oksijen ısıyla reaksiyona girer ve bu da kesme verimliliğini büyük ölçüde artırabilir. Ortaya çıkan oksit film, yansıtıcı malzemenin ışın spektral absorpsiyon indeksini artırarak, lazer enerjisinin daha verimli kullanılmasına olanak tanır ve lazer kesme makinesini hızlandırır.

Azot

Azot kimyasal olarak aktif değildir ve işlenen iş parçasıyla kolayca oksitlenmez. Titanyum gibi bazı özel malzemeler hariç çoğu uygulamada nitrojen, reaktif olmayan veya inert bir yardımcı gaz olarak kabul edilir. Bu, nitrojenin kesme işlemi sırasında metalin hiçbir bileşeniyle reaksiyona girmediği anlamına gelir. Çoğu durumda nitrojen, iş parçası için en iyi kenar kalitesinin elde edilmesine yardımcı olabilecek yardımcı gaz olarak kabul edilir. Azotla kesim yaparken daha yüksek saflık gerekir.

Argon

Argon aynı zamanda aktif olmayan kimyasal özelliklere sahip bir inert gazdır ve işlenen iş parçasıyla kolayca oksitlenmez. Kullanımı diğer yardımcı gazlardan daha pahalıdır ve çoğu metal imalatçısı tarafından kullanılan en nadir ve en pahalı gazdır. Azotla iyi kesilen malzemeler, benzer yüksek kaliteli kenarlar sağlayabilen argonla da kesilebilir. Daha pahalı argon kullanmanın ana nedeni, saf nitrojenin kesilmesinin hala metalin bir kısmını kimyasal olarak aktif bırakmasıdır.

Lazerle metal kesmek için ne tür yardımcı gaza ihtiyaç vardır?

Lazer kesim projesine başlarken sacın malzemesine ve kalınlığına göre doğru yardımcı gazı seçmeniz gerekir. Farklı yardımcı gazların kendi işlevleri ve avantajları vardır. Ancak farklı gazların avantajlarından doğru şekilde faydalanarak daha yüksek kesme kalitesi ve daha hızlı kesme hızı elde edebiliriz.

Lazer kesimde basınçlı hava uygulaması

Basınçlı hava esas olarak metal levhaların kesici uç yüzeylerinde çok fazla talep olmadığı işleme senaryolarında kullanılır. Metal iş parçalarını eritmek için lazer enerjisine dayanır ve erimiş malzemeyi üflemek için yüksek hava basıncı kullanır. İş parçasının kesilmesine yardımcı olmak için basınçlı hava kullanıldığında, iş parçasının kesilen uç yüzeyi sarıya dönecektir. Basınçlı hava esas olarak karbon çeliği, alüminyum, alüminyum alaşımı, pirinç, elektrolizle kaplanmış çelik levha ve diğer metal malzemeleri kesmek için uygundur. Sac şase, dolap ve dolap gibi bazı ürün endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kesime yardımcı olması için basınçlı hava kullanırken hava kompresörünün bakımına dikkat etmeniz gerekir. Hava temiz değilse, lazer kesme kafasına, lense ve fiber lazer jeneratörüne belirli hasarlar verecek ve ayrıca iş parçasının kesme kalitesi üzerinde de büyük bir etkiye sahip olacaktır.
Basınçlı havanın avantajı maliyetinin çok düşük olması ve doğrudan hava kompresörü ile sağlanabilmesidir, dolayısıyla diğer gazlara göre kullanımı çok uygundur. Ancak basınçlı havanın talaşlı imalatta da bariz dezavantajları vardır. Kesme yüzeyi çapak üretecektir ve ikincil işlem gerektirebilir. Ayrıca, basınçlı hava yaklaşık 20% oksijen içerdiğinden kesilen iş parçası siyaha döner, bu da ürün kalitesini etkiler ve kesme verimliliği oksijenle kesmeye göre çok daha azdır.

Lazer kesimde oksijen uygulaması

Oksijenle kesim yapılırken malzeme lazer ışınıyla belli bir sıcaklığa kadar ısıtılır ve daha sonra yanarak buharlaşır. Oksijen, karbon çeliğinin lazerle kesilmesinde kullanılan standart reaktif yardımcı gazdır ve reaktif doğası kesme ısısını arttırdığı için daha kalın çelikleri kesebilir. Karbon çeliği keserken, oksijen, ek ısı oluşturmak için karbon çeliği çentiğindeki karbonu yakar ve daha az güçlü lazer jeneratörlerinin daha kalın malzemeleri kesmesine olanak tanır.
Bununla birlikte, oksijen kesmenin bu reaktivitesi de bazı olumsuz etkilere sahip olabilir. İyi kenar kalitesi gerekiyorsa genellikle malzemenin kesme hızı ve hava basıncı sınırlıdır. Oksijen destekli kesme sırasında gaz basıncı ve akış hızı arttıkça kimyasal reaksiyon artar. Bu, iş parçasında ısının artmasına ve dolayısıyla kenarların erimesinin artmasına neden olur. Bu, yüksek kalitede kesme kenarları gerektiren uygulamalar için ideal değildir. Ek olarak, oksijenle kesen metal sıklıkla kesilen kenarlarda oksitler oluşturur, bu da iş parçasının yüzeyini siyah yapar ve iş parçasının temizlenmesini gerektirebilir.

Lazer kesimde nitrojen uygulaması

Azot destekli lazer kesim, çok ince ısıdan etkilenen bölgelere sahip çeşitli malzemeler üzerinde çok yüksek kaliteli kenarlar üretir. Azot, çoğu alüminyum, yumuşak çelik, galvanizli çelik ve UHSS otomotiv çeliği uygulamalarında yüksek kesme hızlarıyla ekonomik fiyata en iyi kenar kalitesini üretir. Kesme için yardımcı gaz olarak nitrojen kullanıldığında, nitrojen, malzemenin oksitlenmesini önlemek, oksit filmlerinin oluşumunu önlemek ve oksidasyonsuz kesmeyi sağlamak için erimiş metalin etrafında koruyucu bir atmosfer oluşturacaktır. Bu özellik, nitrojenin kullanımdan önce bir süre depolanması gereken parçalar için yaygın olarak kullanılmasını sağlar; çünkü oksijen ve hava ile kesme, uzun süre saklanması durumunda kesilen kenarlarda paslanmaya neden olabilir. Ek olarak, oksidasyonsuz kesme iş parçaları doğrudan kaynaklama, güçlü korozyon direnci vb. özelliklere sahiptir ve kesilen uç yüzeyi beyazdır. Azot kesimi sırasında gaz akışındaki değişikliklerin kesim üzerinde büyük etkisi vardır. Kesme gazı basıncını sağlarken yeterli gaz akışının sağlanması gerekmektedir.
Azotun metal kesmede yardımcı gaz olarak kullanıldığında da dezavantajları vardır. Azot metalle kimyasal reaksiyona girmediğinden reaksiyon ısısı oluşmaz ve kesme kabiliyeti oksijenle kesme kadar iyi değildir. Azot kesiminin nitrojen tüketimi, oksijeninkinden birkaç kat daha fazladır ve kesme maliyeti, oksijen kesimininkinden daha yüksektir. Tüketim açısından oksijen kesimi 2 Bar basınç ve yaklaşık 10 m³/saat tüketim gerektirir. Azot kesimi, 22/30 Bar basınç ve yaklaşık 40 ila 60/120 m³/saat tüketim gerektirir. Ayrıca nitrojen lazer kesim hızı, oksijen lazer kesime göre yaklaşık 30% daha yavaştır.

Argon gazının lazer kesimde uygulanması

Argon, nitrojende kesildiğinde kimyasal reaksiyona giren metaller için kullanılan inert bir gazdır. Lazer kesim sırasında oksidasyonu ve nitridasyonu önleyebilir. Argon gazı genellikle titanyum ve titanyum alaşımlarının işlenmesinde kullanılır. Lazer kesicilerin metali ısıttığı sıcaklıklarda, titanyum saf nitrojen atmosferinde bile kimyasal olarak reaksiyona girecektir; bu da nitrojen yerine argonun seçilmesinin ana nedenidir. Ancak argon çok pahalıdır ve uzun süreli kullanıma uygun değildir.

özetle

Yukarıdaki giriş sayesinde, her bir yardımcı gazın fonksiyonlarını ve avantajlarını ve ayrıca sınırlamalarını anlayabiliriz. Kesi yüzeyinin rengi konusunda katı gerekliliklerin olmadığı uygulamalarda basınçlı hava kullanılabilir. Elde edilmesi kolay ve daha az maliyetlidir. Yüksek kesme kesiti gerektirmeyen kalın metaller için oksijen kullanılabilir, böylece kesme hızı arttırılabilir. Azot, yüksek kesme yüzeyi kalitesi gerektiren uygulama senaryolarında kullanılabilir. İş parçası yüksek hassasiyete sahiptir ve bir sonraki adımda doğrudan işlenebilmektedir. Argon gazı esas olarak titanyum ve titanyum alaşımları için kullanılır.
İşlenecek metalin özelliklerine göre uygun yardımcı gazın seçilmesi, kesim kalitesini garanti ederken kullanıcıların işletme maliyetlerinden daha fazla tasarruf etmesine yardımcı olabilir. Lazer kesim hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız lütfen dikkat edin AccTek Lazer.

Lazer Ekipmanı

İletişim bilgileri

Lazer Çözümleri Alın