Lazer günümüzde her alanda kullanılmaya başlanmıştır. Otomotiv, Tarım, Elektronik, Tıp vb. gibi birçok sektöre hitap etmektedir.
CO2 (Karbondioksit Lazer) Lazer'in nasıl çalıştığını öğrenelim.
CO2 lazer 1964 yılında Bell Laboratuvarlarında Kumar Patel tarafından gazlı lazerlerin ilk icadıydı. Verimliliği ve kararlılığı sayesinde, etkin şekilde kullanılmaktadır. Karbondioksit lazerler, yüksek güçlü ve sürekli dalga verebilen lazerlerdir ve oldukça etkilidir. CO2 lazer dalga boyu 9.4 ve 10.6 mikron genişlikte kızılötesi ışık üretimiyle başlar.
Rezenatör içinde CO2 gazına elektrik verilmesiyle oluşur. Verimi arttırmak amacıyla %60-55He (Helyum), %40-35N2 (Azot) ve son olarakta %1-10 oranında KarbonDioksit gazı kullanılır. Bir zamanlar ayrı ayrı kullanılan bu gazlar, artık yerini tek bir tüpte hazır karışımlara bırakmıştır. Bystronic BySpeed Pro 4400W lazerin kullandığı gazı Lazer 9 olarak tanımlamıştır.
Malzemenin cinsine, kalınlığına göre ışın dalga boyu değişmekte ve oluşan ışın, ayarlanabilen aynalar vasıtasıyla tezgahın kesme kafasına kadar yansıtılarak getirilmektedir. Kesme kafasına getirilen ışın artık, kesime başlaması için odaklanması gerekir. Yani alttaki resmi inceleyelim.
Çocukluğunuzda belki yapmışsınızdır, Büyüteç ile kağıt yakardık onun misali resimde gördüğünüz üzere, Laser Işını (Laser Beam), Lazer kesme kafası içinde bulunan lensten geçtikten sonra, Malzeme (Workpiece) üzerinde odaklanıyor. Birlikten kuvvet doğar hesabı, tek bir noktada toplandıktan sonra kesim işlemi başlıyor.
Hatırlayacak olursanız, Lazer ışını, malzemenin kalınlığına ve cinsine göre değişiyor demiştik. Aslında ışında değişiklik yok, tam olarak bilmediğim Herz yada dalga boyu (frekans) değişiyor. Keseceğiniz malzeme türüne göre N2 gazı (Paslanmaz metal), O2 gazı (Siyah sac) kullanılır. Birde hava var. Kompresörden çıkan hava önce depoya, sonrasında regülatöre ve ardından filtreye girer, sonrasında kurutucuya gelir. Kurutucu girişinde tekrar filtre edilen hava, kurutucu içinden geçerek nem'i alındıktan sonra, çıkışta tekrar filtre edilir. gelen havanın iyi filtre edilmesi makina ömrünü arttırır. (Havanın temiz olması ve Nem'inden arındırılması Plazma Tezgahı, CNC Tezgahı ve Diğer El aletleri içinde geçerlidir.) Alttaki resimde bulunan parça, Nozzle.
Malzeme kalınlığına ve türüne göre değişen sarf malzeme. Malzeme ömrü kesim kalitesi bozuluncaya kadar, Bu süre belki 2 Ay, belki 1 hafta. HK10, HK20, NK1215, NK2015 gibi nozzle'lar mevcut. Haliyle hangisini takmanız gerektiği, Kontrol panelindeki info penceresinde mevcut.
CO2 lazerler, günümüz teknolojisindeki gelişmeler neticesinde yerini Fiber Lazerlere bırakmıştır.
Kesim işleminde kullanılan Nozzle.
1. Gaz basıncı;
2.Focal; Az önce anlattığım doğru odaklanamamak,
3.Eskiyen nozul,
4.Paslı malzeme,
5.Malzemenin homojen olmayan iç yapısı gibi,
Bu tür durumlarda malzeme kesim kalitesi bozuk olur. Paslı malzemeyi çoğunlukla kesemezsiniz. Sac yüzeyinin temiz olması gerekmektedir. Bilindiği üzere Sac hammaddesi 10-15 tonluk rulolar halinde üretilir ve sonrasında müşteri talebine göre Rulo açılarak kesilir. Rulo açımının düzgün olmaması, özellikle küçük ve kalın parça kesiyorsanız, ısınmanın etkisiyle malzemenin orta kısmı havaya kalkmaya başlar.
Sacınızın yerleşimine göre ya bu şekilde malzemenin ortası havaya kalkar, yada yukarıda gördüğünüz gibi, malzemenin uç kısımları tabla yüzeyinden kalkar. Sol tarafı klemp ile tutturarak baş kısmının kalkmasını önleyebilirsiniz ama sonuna dikkat etmeniz gerekir. Malzemenin, kalkan kısımları için önerimiz, fire kesimi. Önceden programlayacağınız fire kesimi ile, malzemeyi istediğiniz ölçüde kestirerek, bu tür durumların önüne geçmiş olursunuz.
Lazer ile birçok farklı materyal kesilebilir, fakat bu malzemeler için makinaya parametre girmek gerekir,
Örneğin gümüş, bakır, titanyum, pirinç vb. malzemelerin kesim parametresi makina ile gelmez, bunu kullanıcının tecrübelerine dayanarak oluşturması gerekiyor. Şuanda hızla yaygınlaşmaya başlayan fiber teknolojisi ile bu tür malzemeleri en ince detaylarına kadar kesebiliyorsunuz, CO2 lazer ne yazıkki çok ince detayları çıkaramıyor, İnce detay derken, Örn. 0.7mm malzemede, 0,7mm aralıkla kesimler yapmak gibi. CO2 lazer parça üzerinde ısınma yaptığı için, parçanın ısınmasından dolayı ya köpürür yada parçayı bozar.
Fiber lazer, doğada nadir bulunan iterbiyum, disprozyum, neodimyum, praseodim ve tulyum gibi elementler barındıran lazer türüdür. Rezonatör içinde üretilen lazer, Esnek Fiber kablo ile kesim kafasına kadar taşınır. Işık her zaman fiberin üzerindedir ve fiber, ışığın kolaylıkla odaktaki elemente taşınmasını sağlar.
Resimdeki rezonatör 6kw fiber lazerde kullanılan, Raycus rezonatör ünitesidir. Fiber ve CO2 Lazerlerde soğutma önemlidir. Soğutma işlemi için Çiller kullanılmaktadır. CO2 lazerlerin soğutma ünitesi, fiber lazerin soğutma ünitesine kıyasla 3-4 katı büyüklüktedir.