Alüminyum Kesiminde Fiber Lazer ile CO₂ Lazer Karşılaştırması
Yayınlandı: · Yazan: XCM CNCgörüntüleme: 280
Fiber ve CO₂ lazerler, yansıtıcı alüminyum alaşımlarını keserken farklı davranışlar sergiler. Bu karşılaştırmada, A5052 alaşımını azotla kesen 2,5 kW’lık sistemler kullanılarak, sac kalınlığının hız avantajı, kesim yüzeyi pürüzlülüğü ve alt yüzeydeki çapaklar üzerinde nasıl bir etki yarattığı incelenmiştir. Ayrıca odak uzaklıkları ve gaz basıncı aralıkları listelenmekte ve ince saclarda yüzey odaklamasının neden sıkı odaklanmış bir fiber ışını tercih ettiği, kalın saclarda ise odak ayarı, daha geniş kesik genişliği ve erimiş metalin uzaklaştırılmasının performans farkını azalttığı açıklanmaktadır. Kaynak tarafından bildirilen hız birimi korunmakta ve yayınlanmadan önce teknik doğrulama için açıkça işaretlenmektedir.
Alüminyum alaşımları lazer enerjisini çok güçlü bir şekilde yansıtır; bu nedenle, yansıma önleyici korumaya sahip makinelerde kesilmeleri gerekir. İş parçası yüzeyinde oluşan yansımanın yanı sıra malzeme içindeki ortaya çıkan ısı akışını da anlamak, işleme performansını ve kesim kalitesini artırmaya yardımcı olur.
Gözlemlenen Performans
Kesme Hızı
2,5 kW'lık fiber ve CO₂ lazerlerin azot destek gazı kullanılarak A5052 alüminyum alaşımını kesmesi sırasında sac kalınlığı ile kesme hızı arasındaki ilişki karşılaştırılmıştır. Sac ne kadar ince olursa, hız farkı o kadar büyük olmaktadır. 1 mm'lik sac için kaynak veriler, CO₂ lazerde 4,5 m/dk ve fiber lazerde 27 mm/dk kesme hızı göstermektedir. [DOĞRULANMASI GEREKEN: Kaynakta fiber lazer ünitesinin birimi mm/dk olarak belirtilmiştir.] Kalınlık arttıkça, hız farkı keskin bir şekilde azalmaktadır.
Başlıca işleme koşulları şunlardı:
CO₂ Lazer
Güç: 2,5 kW
İşleme merceğinin odak uzaklığı: 5 inç
Yardımcı gaz: azot
Yardımcı gaz basıncı: 0,8–1,2 MPa
Fiber Lazer
Güç: 2,5 kW
İşleme merceğinin odak uzaklığı: 4 inç
Yardımcı gaz: azot
Yardımcı gaz basıncı: 0,6–1,2 MPa
Kesim Yüzeyi Kalitesi
Paslanmaz çelik kesimde olduğu gibi, fiber lazer de CO₂ lazerine kıyasla daha pürüzlü bir kesim yüzeyi oluşturur. Bu fark, iş parçasının kalınlığı arttıkça daha da belirgin hale gelir.
Alt yüzeydeki çapakların durumu açısından fiber lazer ve CO₂ lazer kesimi arasında belirgin bir fark yoktur. Kalınlık arttıkça, çapak oluşumu yardımcı gaz basıncından ve odak konumu ayarlamasıyla elde edilen kesik genişliğinden daha fazla etkilenir.
Bu Fark Neden Ortaya Çıkıyor?
İnce sac kesiminde nispeten az çapak oluştuğu için, ayarlarda eritme kapasitesine öncelik verilebilir. Odaklanmış nokta, lazer enerji yoğunluğunun en yüksek olduğu iş parçası yüzeyine (Z = 0) yerleştirilir. Bu nedenle, ışını daha küçük bir noktaya odaklanabilen fiber lazer avantajlıdır.
Ancak kalın levhalarda, çapak oluşumunu önlemek için odak konumunun ayarlanması, kesme yarığının genişletilmesi ve erimiş metali dışarı atmak için yeterli yardımcı gaz basıncı sağlanması gerekir. Bu önlemler işleme bölgesindeki enerji yoğunluğunu azalttığından, fiber ve CO₂ lazerler arasındaki kesme hızı farkı azalır.
CNC İşleme Mühendisliği Desteğine mi İhtiyacınız Var?
Çiziminizi, malzemenizi, tolerans hedefinizi veya uygulama sorunuzu paylaşın. Mühendislik ekibimiz işleme rotasını gözden geçirmeye ve pratik bir sonraki adım önermeye yardımcı olabilir.