Lazer kesim hızını ve verimliliğini etkileyen faktörler
Modern sac metal imalatında, lazer teknolojisi çeşitli malzemelerin şekillendirilmesinde eşsiz hassasiyet ve kesme hızı sunar. Endüstri lazer kesme teknolojisinin çok yönlülüğünü benimseyerek, hız ve verimliliği optimize etmek giderek daha da önem kazanmaktadır. Ham maddeden nihai ürüne kadar lazer kesme süreci karmaşık bir etkileşimi içerir. Malzemenin doğasından kesme makinesinin karmaşık ayarlarına kadar, lazer kesme hızını ve verimliliğini etkileyen temel faktörlerin tam olarak anlaşılması büyük önem taşır.
Bu makalede, lazer kesme hızını ve verimliliğini etkileyen temel faktörleri kapsamlı bir şekilde inceleyerek malzeme özellikleri, lazer parametreleri, kesme koşulları, makine konfigürasyonu ve tasarım hususlarının karmaşıklıklarını açıklıyoruz. Bu inceleme, kullanıcıların lazer kesme teknolojisinin potansiyelinden tam anlamıyla yararlanmalarını ve metal imalat süreçlerinde yeniliği yönlendirmelerini sağlayacak değerli içgörüler sunar.
Lazer Kesme Hızı ve Verimliliği
Bir lazer kesme makinesinin kesme hızı, üretim verimliliğini belirlediği için birçok işleme şirketi için önemli bir konudur. Diğer bir deyişle, hız ne kadar yüksekse genel çıktı da o kadar yüksek olur. Lazer kesme, optimal hız ve verimlilik elde etmek için dikkatli bir dengeye dayanan karmaşık bir imalat teknolojisidir. Malzeme özellikleri, bileşim, kalınlık ve yüzey durumu gibi faktörlerin tümü kesme parametrelerini etkiler. Güç yoğunluğu, ışın kalitesi ve odak uzunluğu gibi lazer parametreleri, kesimin hassasiyetini ve etkinliğini belirler. Hız ve yardımcı gaz gibi kesme koşullarının seçimi, kesme verimliliğini artırma açısından kritik bir rol oynar. Sistem yapılandırması ve bakım gibi makine faktörleri, genel performansa önemli ölçüde katkıda bulunur. Ayrıca geometrik karmaşıklık ve yerleştirme optimizasyonu gibi tasarım hususları da kesme hızını ve verimliliğini etkiler. Bu faktörlerin tam olarak anlaşılması ve optimize edilmesiyle üreticiler, lazer kesme sürecinin hızını, hassasiyetini ve verimliliğini artırabilir; böylece verimliliği ve rekabet gücünü yükseltmiş olurlar.
Lazer kesme hızını etkileyen temel faktörler
Gelişmiş kesim teknolojisi, lazer kesim endüstrisinin hızlı gelişimini sürüklemiş ve lazer kesim makinelerinin kesim kalitesini ile kararlılığını önemli ölçüde artırmıştır. İşleme sırasında lazer kesme hızı, işlem parametreleri, malzeme kalitesi, gaz saflığı ve ışın kalitesi gibi faktörlerden etkilenir. Bu değişen sürecin karmaşıklığına dair derinlemesine araştırmalar, kullanıcıların dikkatlice ele alması gereken kapsamlı hususları ortaya koymaktadır. Burada, lazer kesme hızını ve verimliliğini önemli ölçüde etkileyen temel faktörleri inceleyeceğiz.
Lazer Parametreleri
Güç Yoğunluğu: Lazer ışınının odaklandığı belirli bir alandaki gücüyle belirlenen lazer güç yoğunluğu, doğrudan kesme hızını ve verimliliği etkiler. Daha yüksek güç yoğunluğu daha hızlı kesim hızlarına olanak tanır ancak malzeme hasarı önlenmesi için dikkatli kalibrasyon gerektirir.
Işın Kalitesi: Işının dağılımı, deseni ve dalga boyu gibi faktörlerin de dahil olduğu lazer ışını kalitesi, kesme doğruluğunu ve verimliliğini etkiler. Yüksek kaliteli bir ışın, daha temiz kesimler ve daha yüksek verimlilik sağlayan, enerjinin eşit dağılmasını sağlar.
Odak Uzunluğu: Lazer lensinin odak uzunluğu, ışın noktasının boyutunu ve derinliğini belirler. Optimal odak seçimi, kaliteden ödün vermeden verimliliği en üst düzeye çıkararak kesme yüzeyine hassas enerji iletimini sağlar.
Malzeme Özellikleri
Malzeme Türü: Kesilen malzemenin türü, lazer kesmenin hızını ve verimliliğini belirlemede önemli bir rol oynar. Yumuşak malzemeler nispeten kolay ve hızlı kesilir. Sert malzemeler ise daha uzun işleme süreleri gerektirir. Paslanmaz çelik, alüminyum ve karbon çelik gibi metallerin termal iletkenlikleri, erime noktaları ve yansıtma oranları farklıdır ve bu da lazer kesmeye verdikleri tepkiyi etkiler. Örneğin, çeliğin kesilmesi alüminyumunkinden çok daha yavaştır.
Kalınlık: Malzeme kalınlığı, kesme hızını ve verimliliğini doğrudan etkiler. Daha kalın malzemeler, daha ince olanlara göre kesmek için daha fazla enerji ve zamana ihtiyaç duyar. Farklı kalınlıklarda optimal sonuçlar elde etmek için lazer gücü, odak uzunluğu ve kesme hızı ayarlanmalıdır.
Yüzey Durumu: Yüzey düzensizlikleri (pas, oksitlenme veya kaplamalar gibi) lazer kesmenin kalitesini ve hızını etkileyebilir. Etkin bir kesim için malzeme yüzeyi temizlik veya yüzey işlemi yoluyla hazırlanmış olabilir.
Lazer Kesim Makinesi Faktörleri
Lazer Sistem Yapılandırması: Işın iletim sistemi, hareket kontrolü ve otomasyon özellikleri dahil olmak üzere lazer kesim makinesinin tasarımı ve işlevselliği, kesme hızını ve verimliliğini etkileyebilir. Modern lazer teknolojisindeki gelişmeler, işleme hızını ve hassasiyeti artırmıştır.
Bakım ve Kalibrasyon: Lazer kesme ekipmanlarının düzenli olarak bakımı, kalibrasyonu ve hizalanması, kararlı performansı sağlamak ve makine ömrünü uzatmak için önemlidir. Bakım ihmal edilirse kesme verimliliği düşebilir, durma süresi artabilir ve maliyetli onarımlar gerekebilir.
Çim Kesme Koşulları
Kesme Hızı: Lazer ışınının malzeme yüzeyinde hareket ettiği hız, kesme verimliliğini önemli ölçüde etkiler. Kesme hızı ile gücü arasında doğru dengeyi bulmak, istenen sonuçlara ulaşmayı sağlar ve işlem süresini en aza indirir.
Yardımcı Gaz Seçimi: Lazer kesme işlemi sırasında malzeme uzaklaştırmasına ve soğutmaya yardımcı olan oksijen, azot veya sıkıştırılmış hava gibi yardımcı gazlar kullanılır. Yardımcı gaz seçimi, malzeme türüne, kalınlığına ve istenen kenar kalitesine bağlıdır. Yardımcı gaz basıncı ne kadar yüksek olursa, gaz saflığı o kadar yüksek olur, malzeme yüzeyine yapışan yabancı maddeler o kadar azalır ve kesim kenarı o kadar pürüzsüz olur. Genel olarak konuşmak gerekirse, oksijen daha hızlı keserken, azot daha iyi keser ve maliyeti daha düşüktür. Farklı gazlar, kesim verimliliği ve temizliği açısından farklı düzeyler sunar.
Nozul Tasarımı ve Hizalama: Uygun nozul tasarımı ve hizalama, ikincil gaz akışını yönlendirmeye ve optimum mesafenin korunmasına yardımcı olur. Yanlış hizalama veya nozul aşınması, kesim verimliliği ve kalitesinde düşüşe neden olabilir.
Çim Kesme Koşulları
Kesme Hızı: Lazer ışınının malzeme yüzeyinde hareket ettiği hız, kesme verimliliğini önemli ölçüde etkiler. Kesme hızı ile gücü arasında doğru dengeyi bulmak, istenen sonuçlara ulaşmayı sağlar ve işlem süresini en aza indirir.
Yardımcı Gaz Seçimi: Lazer kesme işlemi sırasında malzeme uzaklaştırmasına ve soğumaya yardımcı olan oksijen, azot veya sıkıştırılmış hava gibi yardımcı gazlar kullanılır. Yardımcı gaz seçimi, malzeme türüne, kalınlığına ve istenen kenar kalitesine bağlıdır. Yardımcı gaz basıncı ne kadar yüksek olursa, gaz saflığı o kadar yüksek olur ve bu da malzeme yüzeyinde biriken yabancı maddeleri azaltarak daha düzgün bir kesim kenarı sağlar. Genel olarak konuşmak gerekirse, oksijen daha hızlı keserken, azot daha iyi keser ve daha düşük maliyetlidir. Farklı gazlar kesim verimliliği ve temizliği açısından farklı seviyeler sunar.
Nozul Tasarımı ve Hizalama: Doğru nozul tasarımı ve hizalama, ikincil gaz akışını yönlendirmeye ve optimal mesafenin korunmasına yardımcı olur. Yanlış hizalama veya nozul aşınması, kesim verimliliği ve kalitesinin düşmesine neden olabilir.
Çevre faktörleri
Sıcaklık ve Nem: Ortam sıcaklığı ve nem seviyeleri lazer kesme performansını etkileyebilir. Aşırı sıcaklıklar veya yüksek nem, malzeme deformasyonuna neden olabilir veya lazer ışınının yayılmasını engelleyerek kesme hızını ve kalitesini etkileyebilir.
Hava Kalitesi: Toz veya partiküller gibi havadaki kirleticiler, lazer kesme işlemlerini etkileyebilir. Kesme ortamında temiz hava tutulması, nozul tıkanmasını öneme ve kesme verimliliğinin sürekli olmasını sağlar.
Tasarım Konusunda Dikkatler
Geometrik Karmaşıklık: Keskin köşeler, küçük detaylar veya dar toleranslar içeren karmaşık tasarımlar, doğruluk ve kenar kalitesini korumak için daha düşük kesme hızları gerektirebilir. Gelişmiş CAD yazılımları, karmaşık geometriler için kesme yollarını optimize ederek genel verimliliği artırabilir.
İşlem Optimizasyonu: İşleme optimizasyon yazılımı kullanarak malzemeyi etkili bir şekilde kullanarak, malzeme israfını en aza indirebilir, kesme süresini azaltabilir ve sonunda genel süreç verimliliğini artırabilirsiniz. İşleme algoritmaları parçaları en verimli şekilde yerleştirerek malzeme kullanım oranını maksimize eder.
Kenar Bitimi Gereksinimleri: Kenar kalitesi gereksinimleri (pürüzsüz, pürüzlü veya çapaksız olma) kesme parametrelerini ve hızlarını etkiler. Nihai ürünün kalite standartlarını karşılamasını sağlamak için özel yüzey bitimi standartlarını karşılamak amacıyla ayarlamalar gerekebilir.
Lazer kesimin karmaşık sürecinde, üreticiler bu gelişmiş teknolojinin tam potansiyelini gerçekleştirmek için dikkatlice bu faktörleri göz önünde bulundurmalı ve dengelemelidir. Malzeme etkileşimlerinin, lazer dinamiklerinin, kesme koşullarının, makine yapılandırmasının, çevresel etkilerin ve tasarım karmaşıklığının ayrıntılı bir şekilde anlaşılması, modern imalatta optimal lazer kesme hızı ve verimliliği elde etmeye yardımcı olabilir.
Lazer Kesme Hızını Nasıl Artırabilirsiniz
1. Doğru Malzemeyi Seçin
Kesmesi daha kolay olan malzemeleri seçmek, kesme verimliliğini artırabilir.
2. Lazer Gücünü Doğru Ayarlayın
Lazer gücünü ayarlamak, lazer kesme hızını önemli ölçüde etkiler. Bu nedenle, kesme hızını artırmak için farklı malzemeler ve kalınlıklar için lazer gücünün uygun şekilde ayarlanması önemlidir.
3. Yüksek Kaliteli Bir Lazer Kullanın
Lazer kalitesi de lazer kesme hızını önemli ölçüde etkiler. Daha yüksek kaliteli bir lazer kullanmak, kesme verimliliğini artırır ve kesme süresini kısaltır.
4. Ekipmanı Bakımlı Tutun
Lazer kesim makinenizin düzenli olarak bakımlarının yapılması ve servis hizmetlerinin alınması, optimal çalışma koşullarında kalmasına yardımcı olur ve kesme hızını ile verimliliği artırır.
Lazer Gücü, Malzeme Durumu ve Lazer Kesme Hızı Arasındaki İlişki
Daha önce, malzeme özellikleri ve lazer kaynağı gücü dahil olmak üzere lazer kesme hızını etkileyen faktörleri tartışmıştık. Aşağıda, Raycus 1000W-15000W ve IPG 1000W-12000W fiber lazerler için maksimum kesme kalınlığı ile buna karşılık gelen kesme hızını göstermek amacıyla bir grafik kullanıyoruz.
Raycus Kesme Hızı - Karbon Çelik
Fiber Lazer Kesme Kalınlığı ve Hız Parametreleri (Raycus/Karbon Çelik/1000W-4000W)
| Malzeme | LazerGücü | 1000W | 1500W | 2000 Watt | 3000W | 4000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Karbon çelik (O2/N2/Hava) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 7.3/25 | 10/35 | 28-35 |
| 2 | 4 | 5 | 5.2/9 | 5.5/20 | 12-15 | |
| 3 | 3 | 3.6 | 4.2 | 4 | 4-4,5(1,8 kW)/8-12 | |
| 4 | 2.3 | 2.5 | 3 | 3.5 | 3-3,5(2,4 kW) | |
| 5 | 1.8 | 1.8 | 2.2 | 3.2 | 2,5-3(2,4 kW) | |
| 6 | 1.4 | 1.5 | 1.8 | 2.7 | 2,5-2,8(3 kW) | |
| 8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.2 | 2-2,3(3,6 kW) | |
| 10 | 0.8 | 1 | 1.1 | 1.5 | 1.8-2(4 kW) | |
| 12 | 0.8 | 0.9 | 1 | 1-1.2(1.8-2.2 kW) | ||
| 14 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0.9-1(1.8-2.2 kW) | ||
| 16 | 0.5 | 0.7 | 0.75 | 0.7-0.9(2.2-2.6 kW) | ||
| 18 | 0.5 | 0.65 | 0.6-0.7(2.2-2.6 kW) | |||
| 20 | 0.4 | 0.6 | 0.55-0.65(2.2-2.6 kW) | |||
| 22 | 0.55 | 0.5-0.6(2.2-2.8 kW) | ||||
| 25 | 0.5(2.4-3 kW) |
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (Raycus/karbon çelik/6000W-15000W)
| LazerGücü | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) |
| 1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
| 3 | 3.5-4.2(2.4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3,3-3,8(2,4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3,6(3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2,7-3,2(3,3 kW) / 4,5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2,2-2,5(4,2 kW) | 2,3-2,5(4 kW) / 5-5,5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2,0-2,3(5,5 kW) | 2,3(6 kW) | 2-2,3(6 kW)/3,5-4,5 | 2-2,3(6 kW)/5-6,5 | 2-2,3(6 kW)/7-8 |
| 12 | 1.9-2.1(6 kW) | 1.8-2(7.5 kW) | 1.8-2(7.5 kW) | 1.8-2(7.5 kW) | 1.8-2(7.5 kW)/5-6 |
| 14 | 1.4-1.7(6 kW) | 1.6-1.8(8 kW) | 1.6-1.8(8.5 kW) | 1.6-1.8(8.5 kW) | 1.6-1.8(8.5 kW)/4.5-5.5 |
| 16 | 1.2-1.4(6 kW) | 1.4-1.6(8 kW) | 1.4-1.6(9.5 kW) | 1.5-1.6(9,5 kW) | 1.5-1.6(9,5 kW)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 kW) | 1,2-1,4(8 kW) | 1,3-1,5(9,5 kW) | 1,4-1,5(10 kW) | 1,4-1,5(10 kW) |
| 20 | 0,6-0,7(6 kW) | 1-1,2(8 kW) | 1,2-1,4(10 kW) | 1,3-1,4(12 kW) | 1,3-1,4(12 kW) |
| 22 | 0.5-0.6(6 kW) | 0.6-0.65(8 kW) | 1.0-1.2(10 kW) | 1-1.2(12 kW) | 1.2-1.3(15 kW) |
| 25 | 0.4-0.5(6 kW) | 0.3-0.45(8 kW) | 0.5-0.65(10 kW) | 0.8-1(12 kW) | 1.2-1.3(15 kW) |
| 30 | 0.2-0.25(8 kW) | 0.3-0.35(10 kW) | 0.7-0.8(12 kW) | 0.75-0.85(15 kW) | |
| 40 | 0.1-0.15(8 kW) | 0.2(10 kW) | 0.25-0.3(12 kW) | 0.3-0.35(15 kW) | |
| 50 | 0.2-0.25(15 kW) | ||||
| 60 | 0.18-0.2(15 kW) |
IPG Kesme Hızı - Karbon Çelik
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (IPG // 1000W-4000W)
| Malzeme | LazerGücü | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Karbon çelik (O2/N2/Hava) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
| 2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
| 3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
| 4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
| 5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
| 6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
| 8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
| 10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
| 12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
| 14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
| 16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
| 20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
| 22 | 0.6-0.7 |
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (Raycus/karbon çelik/6000W-15000W)
| LazerGücü | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) |
| 1 | 30-45 | 35-45 | 40-45 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 20-25 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-48 |
| 3 | 3.5-4.2(2.4 kW) / 12-14 | 20-25 | 25-30 | 30-35 | 30-38 |
| 4 | 3,3-3,8(2,4 kW) / 7-8 | 15-18 | 18-20 | 20-26 | 26-29 |
| 5 | 3-3,6(3 kW) / 5-6 | 10-12 | 13-15 | 15-18 | 20-23 |
| 6 | 2,7-3,2(3,3 kW) / 4,5-5 | 8-9 | 10-12 | 10-13 | 17-19 |
| 8 | 2,2-2,5(4,2 kW) | 2,3-2,5(4 kW) / 5-5,5 | 7-8 | 7-10 | 10-12 |
| 10 | 2,0-2,3(5,5 kW) | 2,3(6 kW) | 2-2,3(6 kW)/3,5-4,5 | 2-2,3(6 kW)/5-6,5 | 2-2,3(6 kW)/7-8 |
| 12 | 1.9-2.1(6 kW) | 1.8-2(7.5 kW) | 1.8-2(7.5 kW) | 1.8-2(7.5 kW) | 1.8-2(7.5 kW)/5-6 |
| 14 | 1.4-1.7(6 kW) | 1.6-1.8(8 kW) | 1.6-1.8(8.5 kW) | 1.6-1.8(8.5 kW) | 1.6-1.8(8.5 kW)/4.5-5.5 |
| 16 | 1.2-1.4(6 kW) | 1.4-1.6(8 kW) | 1.4-1.6(9.5 kW) | 1.5-1.6(9,5 kW) | 1.5-1.6(9,5 kW)/3-3,5 |
| 18 | 0,8(6 kW) | 1,2-1,4(8 kW) | 1,3-1,5(9,5 kW) | 1,4-1,5(10 kW) | 1,4-1,5(10 kW) |
| 20 | 0,6-0,7(6 kW) | 1-1,2(8 kW) | 1,2-1,4(10 kW) | 1,3-1,4(12 kW) | 1,3-1,4(12 kW) |
| 22 | 0.5-0.6(6 kW) | 0.6-0.65(8 kW) | 1.0-1.2(10 kW) | 1-1.2(12 kW) | 1.2-1.3(15 kW) |
| 25 | 0.4-0.5(6 kW) | 0.3-0.45(8 kW) | 0.5-0.65(10 kW) | 0.8-1(12 kW) | 1.2-1.3(15 kW) |
| 30 | 0.2-0.25(8 kW) | 0.3-0.35(10 kW) | 0.7-0.8(12 kW) | 0.75-0.85(15 kW) | |
| 40 | 0.1-0.15(8 kW) | 0.2(10 kW) | 0.25-0.3(12 kW) | 0.3-0.35(15 kW) | |
| 50 | 0.2-0.25(15 kW) | ||||
| 60 | 0.18-0.2(15 kW) |
IPG Kesme Hızı - Karbon Çelik
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (IPG // 1000W-4000W)
| Malzeme | LazerGücü | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Karbon çelik (O2/N2/Hava) | 1 | 5.5/10 | 6.7/20 | 9-11/18-22 | 9-12/25-30 | 9-11/40-50 |
| 2 | 4.5-5 | 4.9-5.5 | 5-6 | 5-6/12-15 | 5-6/18-22 | |
| 3 | 3-3.3 | 3.4-3.8 | 3.7-4.2 | 4-4.5 | 4-4.5/15-18 | |
| 4 | 2.1-2.4 | 2.4-2.8 | 2.8-3.5 | 3.2-3.8 | 3.2-3.8/8-10 | |
| 5 | 1.6-1.8 | 2.0-2.4 | 2.5-2.8 | 3.2-3.4 | 3-3.5/4-5 | |
| 6 | 1.3-1.5 | 1.6-1.9 | 2.0-2.5 | 3-3.2 | 2.8-3.2 | |
| 8 | 0.9-1.1 | 1.1-1.3 | 1.2-1.5 | 2-2.3 | 2.3-2.6 | |
| 10 | 0.7-0.9 | 0.9-1.0 | 1-1.2 | 1.5-1.7 | 2-2.2 | |
| 12 | 0.7-0.8 | 0.9-1.1 | 0.8-1 | 1-1.5 | ||
| 14 | 0.6-0.7 | 0.7-0.9 | 0.8-0.9 | 0.85-1.1 | ||
| 16 | 0.6-0.75 | 0.7-0.85 | 0.8-1 | |||
| 20 | 0.65-0.8 | 0.6-0.9 | ||||
| 22 | 0.6-0.7 |
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (IPG/karbon çelik/6000W-12000W)
| Malzeme | LazerGücü | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Karbon çelik (O2/N2/Hava) | 1 | 10-12/45-60 | 10-12/50-60 | 10-12/50-80 | |
| 2 | 5-6/26-30 | 5.5-6.8/30-35 | 5.5-6.8/38-43 | ||
| 3 | 4-4.5/18-20 | 4.2-5.0/20-25 | 4.2-5.0/28-30 | ||
| 4 | 3.2-3.8/13-15 | 3.7-4.5/15-18 | 3.7-4.5/18-21 | ||
| 5 | 3-3.5/7-10 | 3.2-3.8/10-12 | 3.2-3.8/13-15 | ||
| 6 | 2.8-3.2 | 2.8-3.6/8.2-9.2 | 2.8-3.6/10.8-12 | ||
| 8 | 2.5-2.8 | 2.6-3.0/5.0-5.8 | 2.6-3.0/7.0-7.8 | ||
| 10 | 2.0-2.5 | 2.1-2.6/3.0-3.5 | 2.1-2.6/3.8-4.6 | 2.2-2.6 | |
| 12 | 1.8-2.2 | 1.9-2.3 | 1.9-2.3 | 2-2.2 | |
| 14 | 1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.1-1.8 | 1.8-2.2 | |
| 16 | 0.85-1.5 | 0.85-1.2 | 0.85-1.2 | 1.5-2 | |
| 20 | 0.75-1.0 | 0.75-1.1 | 0.75-1.1 | 1.2-1.7 | |
| 22 | 0.7-0.8 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | 0.7-0.85 | |
| 25 | 0.6-0.7 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | 0.6-0.8 | |
| 30 | 0.4-0.5 | ||||
| 35 | 0.35-0.45 | ||||
| 40 | 0.3-0.4 |
Grafikte görüldüğü gibi, 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W ve 15000W fiber lazer kesme makineleri için kalınlık ve hız parametrelerini görebiliriz.
Karbon çeliği örnek alacak olursak, 1000W'lık Raycus fiber lazer kesme makinesi dakikada 3 metre maksimum kesme hızıyla 3 mm kalınlığında karbon çelik kesebilir.
1500W'lık fiber lazer kesme makinesi dakikada 3,6 metre maksimum kesme hızıyla 3 mm kalınlığında karbon çelik kesebilir.
Yukarıdaki IPG tablosunu kullanarak aynı malzeme kesilirken farklı lazer kesme makinelerinin parametrelerini karşılaştırabiliriz. Örneğin:
1000W'lık lazer kesme makinesi dakikada 3,3 metre maksimum hızla 3 mm kalınlığında karbon çelik kesebilir.
1500W'lık lazer kesme makinesi dakikada 3,9 metre maksimum hızla 3 mm kalınlığında karbon çelik kesebilir.
Raycus Kesme Hızı - Paslanmaz Çelik
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (Raycus/paslanmaz çelik/1000W-4000W)
| Malzeme | LazerGücü | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Paslanmaz Çelik (N2) | 1 | 13 | 20 | 28 | 28-35 | 30-40 |
| 2 | 6 | 7 | 10 | 18-24 | 15-20 | |
| 3 | 3 | 4.5 | 5 | 7-10 | 10-12 | |
| 4 | 1 | 3 | 3 | 5-6.5 | 6-7 | |
| 5 | 0.6 | 1.5 | 2 | 3-3.6 | 4-4.5 | |
| 6 | 0.8 | 1.5 | 2-2.7 | 3-3.5 | ||
| 8 | 0.6 | 1-1.2 | 1.5-1.8 | |||
| 10 | 0.5-0.6 | 1-1.2 | ||||
| 12 | 0.8 |
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (Raycus/paslanmaz çelik/6000W-15000W)
| Malzeme | LazerGücü | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W | 15000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Paslanmaz Çelik (N2) | 1 | 30-45 | 40-50 | 45-50 | 50-60 | 50-60 |
| 2 | 25-30 | 30-35 | 35-40 | 40-45 | 45-50 | |
| 3 | 15-18 | 20-24 | 25-30 | 30-35 | 35-38 | |
| 4 | 10-12 | 12-15 | 18-20 | 23-27 | 25-29 | |
| 5 | 7-8 | 9-10 | 12-15 | 15-18 | 18-22 | |
| 6 | 4.5-5 | 7-8 | 8-9 | 13-15 | 15-18 | |
| 8 | 3.5-3.8 | 4-5 | 5-6 | 8-10 | 10-12 | |
| 10 | 1.5-2 | 3-3.5 | 3.5-4 | 6.5-7.5 | 8-9 | |
| 12 | 1-1.2 | 2-2.5 | 2.5-3 | 5-5.5 | 6-7 | |
| 16 | 0.5-0.6 | 1-1.5 | 1.6-2 | 2-2.3 | 2.9-3.1 | |
| 20 | 0.2-0.35 | 0.6-0.8 | 1-1.2 | 1.2-1.4 | 1.9-2.1 | |
| 22 | 0.4-0.6 | 0.7-0.9 | 0.9-1.2 | 1.5-1.7 | ||
| 25 | 0.3-0.4 | 0.5-0.6 | 0.7-0.9 | 1.2-1.4 | ||
| 30 | 0.15-0.2 | 0.25 | 0.25-0.3 | 0.8-1 | ||
| 35 | 0.15 | 0.2-0.25 | 0.6-0.8 | |||
| 40 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | ||||
| 45 | 0.2-0.4 |
IPG Kesme Hızı - Paslanmaz Çelik
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (IPG/paslanmaz çelik/1000W-4000W)
| Malzeme | LazerGücü | 1000W | 1500W | 2000W | 3000W | 4000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Paslanmaz Çelik (N2) | 1 | 12-15 | 16-20 | 20-28 | 30-40 | 40-55 |
| 2 | 4.5-5.5 | 5.5-7.0 | 7-11 | 15-18 | 20-25 | |
| 3 | 1.5-2 | 2.0-2.8 | 4.5-6.5 | 8-10 | 12-15 | |
| 4 | 1-1.3 | 1.5-1.9 | 2.8-3.2 | 5.4-6 | 7-9 | |
| 5 | 0.6-0.8 | 0.8-1.2 | 1.5-2 | 2.8-3.5 | 4-5.5 | |
| 6 | 0.6-0.8 | 1-1.3 | 1.8-2.6 | 2.5-4 | ||
| 8 | 0.6-0.8 | 1.0-1.3 | 1.8-2.5 | |||
| 10 | 0.6-0.8 | 1.0-1.6 | ||||
| 12 | 0.5-0.7 | 0.8-1.2 | ||||
| 16 | 0.25-0.35 |
Fiber lazer kesme kalınlığı ve hız parametreleri (IPG/paslanmaz çelik/6000W-12000W)
| Malzeme | LazerGücü | 6000W | 8000W | 10000W | 12000W |
| Kalınlık | Hız | Hız | Hız | Hız | |
| (mm) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | (dk/dakika) | |
| Paslanmaz Çelik (N2) | 1 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 70-80 |
| 2 | 30-35 | 36-40 | 39-42 | 42-50 | |
| 3 | 19-21 | 21-24 | 25-30 | 33-40 | |
| 4 | 12-15 | 15-17 | 20-22 | 25-28 | |
| 5 | 8.5-10 | 10-12.5 | 14-16 | 17-20 | |
| 6 | 5.0-5.8 | 7.5-8.5 | 11-13 | 13-16 | |
| 8 | 2.8-3.5 | 4.8-5.8 | 7.8-8.8 | 8-10 | |
| 10 | 1.8-2.5 | 3.2-3.8 | 5.6-7 | 6-8 | |
| 12 | 1.2-1.5 | 2.2-2.9 | 3.5-3.9 | 4.5-5.4 | |
| 16 | 1.0-1.2 | 1.5-2.0 | 1.8-2.6 | 2.2-2.5 | |
| 20 | 0.6-0.8 | 0.95-1.1 | 1.5-1.9 | 1.4-6 | |
| 22 | 0.3-0.4 | 0.7-0.85 | 1.1-1.4 | 0.9-4 | |
| 25 | 0.15-0.2 | 0.4-0.5 | 0.45-0.65 | 0.7-1 | |
| 30 | 0.3-0.4 | 0.4-0.5 | 0.3-0.5 | ||
| 35 | 0.25-0.35 | ||||
| 40 | 0.2-0.25 |
Şimdi paslanmaz çeliği kesme parametrelerine daha yakından bakalım.
1000W'lık bir fiber lazer kesme makinesi ile dakikada 3 metre maksimum hızda 3 mm kalınlığında paslanmaz çelik kesebilirsiniz.
1500W'lık bir fiber lazer kesme makinesi ile dakikada 4,5 metre maksimum hızda 3 mm kalınlığında paslanmaz çelik kesebilirsiniz.
5 mm kalınlığında paslanmaz çelik için 1000W fiber lazer kesme makinesi dakikada 0,6 metre maksimum kesme hızına ulaşabilirken, 1500W'lık lazer kesme makinesi dakikada 1,5 metrelik maksimum kesme hızına ulaşabilir.
Bu parametreleri karşılaştırdığımızda, aynı malzeme türü ve kalınlık kullanıldığında daha yüksek gücün daha hızlı kesme hızlarına olanak sağladığı açıkça görülür.
Lazer Kesme Hızının Kesme Kalitesine Etkisi
1. Kesme hızı çok hızlı olduğunda, ışınla aynı eksenli olan gaz kesme artıklarını tamamen uzaklaştırabilir. Her iki taraftaki erimiş malzeme, alt kenarda birikir ve temizlenmesi zor olan dross (cüruf) oluşturmak üzere katılaşır. Çok hızlı kesmek ayrıca malzemenin tam olarak kesilmemesine neden olabilir; alt kısımda genellikle çok ince olan yapışmış bir tabaka bırakır ve bunun çıkarılması için elle tokmakla vurulması gerekir.
2. Kesme hızı uygun olduğunda, kesim kalitesi iyileşir, dar ve düzgün kesim boşlukları, pürüzsüz ve çapaksız kesim yüzeyi ile iş parçasının genel distorsiyonu olmaz ve herhangi bir işlemeye gerek kalmadan kullanılabilir.
Kesme hızı çok yavaş olduğunda, yüksek enerjili lazer ışını her bölgede çok uzun süre kalır ve bu durum önemli ölçüde termal etki oluşturur. Bu, kesimin karşı tarafında aşırı erimeye, kesimin üzerinde aşırı erimeye ve kesimin altında curuf oluşumuna neden olarak kötü kesim kalitesine yol açar.
Sonuç
Lazer kesme hızı hem verimlilik hem de kaliteyi etkiler. Bu nedenle üreticilerin lazer kesme hızını etkileyen faktörleri anlamaları gerekir. Lazer kesme hızını anlamak, lazer kesme işleminin hızını, hassasiyetini ve verimliliğini artırarak üretim kapasitesini ve rekabet gücünü yükseltir.
