Lazer ile kesim parametrelerinin tespiti

Abstract

Lazer, çok güçlü ve tek renkli bir ışık demeti oluşturan aygıttır. "Lazer" sözcüğü, ingilizce light amplification by stimulated emission of radiation (uyarılmış ışınım yayımıyla ışık yükseltilmesi) sözcüklerinin başharflerinden oluşturulmuştur. Bugün, lazerler endüstrinin hemen hemen tüm önemli sektörlerinde kullamlmaktadır. Bu sektörlerin başında, elektrik endüstrisi, otomotiv endüstrisi, havacılık endüstrisi ve metal endüstrisi gelmektedir. Konvensiyonal proses metodlan ile karşılaştaldığında teknik ve ekonomik açıdan birçok üstünlükleri olan lazerin endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılan iki tipi mevcuttur: Karbondioksit ve Nd:YAG lazeri. 10.6 um dalga boyunda ışm yayan karbondioksit lazerinin elektriksel verimliliği takriben 10-15 % mertebelerindedir. Eksenel ve boyuna akışlı üreteç tiplerine sahip olan karbondioksit lazerinde bulunan gaz karışımı daha çok ısıyı transfer eden helum gazından ve lazer aktif ortamı oluşturan karbondioksit gazından oluşmaktadır. 1.06 um dalga boyunda ışm yayan Nd:YAG (Yttrium- Aluminyum-Granat) lazerinin elektriksel verimliliği %5 civarındadır. Karbondioksit lazerine göre en büyük avantajı, ışının, fiber optik kablolarla uzun mesafelere taşınabilmesidir. Lazer sistemlerinin oluşturan temel ekipmanlar şunlardır: 1.Işm üreteci (Lazer üreteci ve soğutma ünitesi). 2. Işm yönlendirme ünitesi (ayna ve fiber optik kablo). 3. Işm hareket mekanizması (makina kesme kafası veya işleme parçası hareket mekanizması). 4.1şın kontrolü (kontrol ve operasyon kılavuzu). 5.1şın güvenliği (güvenlik ekipmanları). ö.Çevre ekipmanları. IX Lazer ile işleme prosesinin konvansiyonal metodlara göre avantajları: 1.Kontrolü ve otomasyonu kolaydır. 2.İşleme sırasında parçaya temas yoktur. 3. Takım aşınması yoktur. 4.îşleme noktasında lokal enerji yoğunluğu oluşturulduğundan malzemeye ısı geçişi azdır. 5. Yüksek proses hızlarına ulaşılabilir. ö.Çok sert, gevrek veya sünek malzemeler işlenebilir. 7.Çok farklı geometrilerin takım değiştirmeden işlenmesi mümkün kılınmaktadır.

Today, lasers are used in almost all important sectors of industry. In market studies, the individual sectors are often classified under main market headings such as electrical industry, arespace industry, metal-working industries and others. Compared to conventional processing methods, many examples show the technical and economic superiority of the laser method. Carbondioxid lasers emit light with a wavelength of 10.6 urn and have electrical efficiences of approx. 10-15 %. The laser gas mixture used in carbondioxid lasers consists mainly of heliumto ensure the dissipation of heat. It also contains carbondioxid, the laser-active medium, and nitrogen in which a gas discharge creates the energy necessary for excitation. These lasers can be divided into axial-flow and cross-flow types. For axial-flow and cross-flow lasers, a continuous supply of fresh laser gas has to be connected to the gas circuit during operation to maintain the efficiency necessary for optimum operation. Nd:YAG lasers emit light with a wavelength of 1.06 um and have an electrical efficiency below 5 % when excited by means of gas discharge lamps. The major advantage over carbondioxid lasers, is that their light can be transmitted to the work surface by optical fibers and that it can be applied to highly-reflective materials due to higher absorption levels. Basically, laser systems consists of the following components: l.Beam generation (laser source and chiller). 2.Beam guidance (mirror and optical fiber components) 3. Beam movement (movement of the machining head and the workpiece as well as the handling of the workpiece). 4.Beam control (control and operating guidance) 5. Beam safety 6.Beam environment (integration into the system environment) XI The most frequently stated advantages of laser processing versus conventional methods are: 1.Easy to control and automate. 2.Non-contact machining. 3. No tool wear. 4.Low thermal input on the workpiece due to the very localised energy density at the machining point. 5. High processing speed with good repeatability of machining results. 6.Very hard, brittle or soft materials can be processed. 7.Totally different processing geometries are possible without the need to change the tool.