Lazerle Metal Keserken Kaçınılması Gereken 3 Hata
Lazerle metal kesmenin karmaşık sürecinde, dikkatli olunmazsa ürün kalitesini ve performansını etkileyen çeşitli sorunlar ortaya çıkabilir. Aşağıdaki üç hata, uygulayıcıların dikkatli olması ve çalışma sırasında kaçınmaya çalışması gereken hatalardır.
Sorun 1 - Parça Ölçümündeki Sapmaları Göz Ardı Etme
Parça tasarım aşamasında, birçok mühendis CNC işleme için parça tasarlama hatasına düşmektedir. Şunun açık olması gerekir lazer kesim makineleri CNC makinelerinden temelde farklıdır ve lazer kesim makineleri tarafından kesilen parçaların tolerans özellikleri dikkate alınmalıdır.
Mühendislerin karşılaştığı ilk zorluk, lazer ışınının lazer kafasından çıktıktan sonra sapmasıdır. Bu fiziksel özellik, kesim genişliği üzerinde doğrudan ve önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle, kesilen parçanın alt tarafı üst tarafından daha geniş olacaktır. Her iki tarafta da hassas ve tutarlı boyutlar gerektiren parçalar için bu fark şüphesiz büyük bir sorundur.
Örnek olarak yaygın elektronik ekipman muhafaza panelini ele alalım. Lazer kesimden sonra kenarı hafifçe konik olabilir. Sonraki montaj sürecinde, bu hafif konik kenar panelin kenarı etrafında hafif bir boşluğa neden olacaktır. Bu boşluk sadece ürün görünümünün düzlüğünü ve estetiğini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda sızdırmazlık konusunda katı gereksinimleri olan bazı uygulama senaryolarında su buharı ve toz gibi yabancı maddelerin içeri girmesine neden olabilir ve böylece ekipmanın dahili bileşenlerinin normal çalışmasını ve hizmet ömrünü etkileyebilir.
Ayrıca, lazer ışınının sapmasından kaynaklanan parçaların alt kesim genişliğinin genişlemesi de parçaların montajı için sorun yaratacaktır. Birden fazla parçanın birbirine yakın monte edilmesi gerektiğinde, alt kesme genişliğinin tutarsızlığı nedeniyle parçalar arasındaki uyum büyük ölçüde azalacak, hassas yerleştirme elde etmeyi zorlaştıracak ve ciddi durumlarda tüm ürün montajının başarısız olmasına bile neden olabilir. Bu nedenle, birbirine bağlı parçalar tasarlarken, mühendisler lazer ışınının sapma faktörünü tasarım fikirlerine dahil etmeli ve parçaların kesimden sonra sorunsuz bir şekilde monte edilebilmesini sağlamak için hassas hesaplama ve simülasyon yoluyla makul bir tolerans aralığı ayırmalıdır.
Işın genişliğindeki değişim, birbirine kenetlenen parçaların tasarımını da zorlaştırır. Gerçek üretimde, teorik olarak mükemmel uyum sağlayan iki parçadan biri lazer kesim toleransı nedeniyle biraz daha büyük, diğeri ise biraz daha küçük olabilir. Bu boyutsal sapma tolerans sınırını aştığında, birbirine sıkıca kenetlenebilecek parçalar beklenen uyumu sağlayamayacak ve böylece tüm ürün yapısının bütünlüğünü ve işlevselliğini etkileyecektir.
Sorun 2 - Bozulma ile etkin bir şekilde başa çıkılamaması
Çarpılma, sac metal parçalar üretmek için lazer kesim makinelerini kullanırken mühendislerin karşılaştığı bir başka zorluktur. Lazer ışını kesim için metal üzerine etki ettiğinde, metal lazerin enerjisini hızla emer ve ısı enerjisine dönüştürür, bu da metalin ısınmasına neden olur. Sıcaklık yükseldikçe metal genleşir.
Ancak sorun, metalin genleşme sürecinin tek tip olmamasıdır. Bir yandan, farklı metal malzemeler farklı termal genleşme katsayılarına sahiptir. Örneğin, alüminyum alaşımı ve paslanmaz çelik aynı sıcaklık değişimi altında tamamen farklı genleşme derecelerine sahiptir; diğer yandan, haddeleme yönü, iç organizasyon yapısı ve diğer faktörler gibi malzemenin üretim süreci de ısıtıldığında metalin genleşmesinin homojenliğini etkileyecektir. Bu faktörlerin birleşik etkisi, metalin termal genleşme süreci sırasında bükülmesini ve deforme olmasını çok muhtemel hale getirir, ki biz buna çarpılma diyoruz.
Bu çarpılma olgusu mühendislere birçok pratik sorun getirecektir. Başlangıçta doğru bir şekilde bir araya getirilmek üzere tasarlanmış parçalar için, bir kez çarpılma meydana geldiğinde, parçaların şekli ve boyutu tasarım beklentilerinden sapacak ve montaj sırasında mükemmel bir şekilde oturmalarını zorlaştıracaktır. Bu durum sadece montaj süresini uzatmakla ve işçilik maliyetlerini artırmakla kalmayacak, aynı zamanda ciddi durumlarda parçaların hurdaya çıkmasına bile neden olarak kaynak israfına ve üretim maliyetlerinin artmasına yol açacaktır.
Yapısal mekanik açısından bakıldığında, eğilme yapısal bileşenlere ciddi gizli tehlikeler de getirecektir. Yapısal bir bileşen eğrildiğinde, iç gerilim dağılımı düzensiz hale gelecek ve yükleri eşit olarak taşıma kabiliyeti yok olacaktır. Harici yüklere maruz kaldığında, eğrilmiş parçanın gerilim yoğunlaşması üretme olasılığı daha yüksektir, böylece bileşenin genel mukavemeti ve yük taşıma kapasitesi azalır. Havacılık, otomobil üretimi ve diğer alanlar gibi yapısal mukavemet için son derece yüksek gereksinimleri olan bazı uygulama senaryolarında, bileşenlerin çarpılma deformasyonu ciddi güvenlik kazalarına neden olabilir.
Bu nedenle mühendisler, sac metal bileşenleri üretmek için lazer kesim makinelerini kullanırken son derece dikkatli olmalıdır. Malzeme seçimi aşamasında, bazı özel alaşımlı malzemeler gibi daha küçük termal genleşme katsayısına ve daha istikrarlı performansa sahip metal malzemeler kullanmayı düşünebilirsiniz. Tasarım aşamasında, yapının fazlalığı uygun şekilde artırılmalı ve termal deformasyonun neden olduğu çarpılma riskini azaltmak için parçaların şekli ve düzeni makul şekilde ayarlanmalıdır. Aynı zamanda, işlem parametresi ayarı açısından, lazer gücü, kesme hızı ve soğutma yöntemi gibi parametreleri optimize ederek, kesme işlemi sırasında metalin düzensiz ısınması mümkün olduğunca en aza indirilebilir. Gerekirse, daha kalın metal plakalar düşünülebilir, çünkü daha kalın plakalar belirli bir dereceye kadar termal deformasyona karşı daha iyi dirence sahiptir veya tasarımın karmaşıklığı azaltılabilir ve karmaşık şekillerin ve ince duvarlı yapıların kullanımı azaltılabilir, böylece çarpılma olasılığı azaltılabilir.
Sorun 3 - Lazer kesimde yanlış işlem
Lazerle kesme, malzeme kesme işlemi sırasında lazer ışınının sapmasından kaynaklanan bir olgudur. Lazer ışınının ıraksak özellikleri nedeniyle, bileşenin alt yüzeyinin kesme genişliğinin üst yüzeyinkinden daha geniş olması kaçınılmazdır. Bu, her iki tarafta da sıkı boyutsal tutarlılık gerektiren bileşenler için şüphesiz önemli bir sorundur. Bununla birlikte, lazer kesimin etki derecesinin bileşenin kalınlığıyla yakından ilişkili olduğunu belirtmek gerekir. Genel olarak, lazer kesim yalnızca daha kalın bileşenleri keserken göz ardı edilemeyecek bir sorun haline gelecektir.
Örnek olarak yaygın mekanik muhafaza panelini ele alalım. Panel 3 mm'den daha kalın bir metal malzeme ile lazerle kesildiğinde, panelin alt yüzeyinin kenarı üst yüzeyden önemli ölçüde daha dar olacaktır. Böyle bir panel aynı hizada bir yüzeye yerleştirildiğinde, alt kenarın daralması iki yüzey arasındaki boşluğu açıkça gösterecektir. Bu boşluk sadece ürünün görünümünün düzlüğünü etkilemekle kalmaz, aynı zamanda sızdırmazlık ve su geçirmezlik konusunda katı gereksinimleri olan bazı ürünlerde sızdırmazlık hatasına neden olarak ürünün koruyucu performansını büyük ölçüde azaltabilir.
Mevcut teknik koşullar altında lazer kesim olgusu tamamen önlenemese de, makul tasarım ve süreç düzenlemesi yoluyla olumsuz etkisini en aza indirebiliriz. Ürün tasarım aşamasında, kesilen taraf tasarımın içinde akıllıca planlanır, böylece ürünün görünümünü ve temel performansını etkilemez. Örneğin, paneli lazerle keserken, kesilen yüzeyin alt yüzeyi akıllıca kabuğun içine yerleştirilir ve üst yüzey ürünün görünür yüzeyi olarak kullanılır. Bu şekilde, alt yüzeyde lazer kesimden kaynaklanan bir boyut farkı olsa bile, ürünün görünümü ve gerçek kullanımı üzerinde önemli bir etkisi olmayacaktır. Aynı zamanda, sonraki montaj sürecinde, makul montaj sırası ve işlem araçlarıyla, lazer kesimin ürünün genel performansı üzerindeki etkisi, ürün kalitesinin tasarım gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için daha da zayıflatılabilir.
Turkish 
English 
Arabic 
French 
Spanish 
Portuguese 
Czech 
Polish 
German 
Korean 
Japanese 
Greek 
Ukrainian 
Indonesian 
Italian 
Finnish 
Dutch 
Swedish 
Romanian