İnce levhaların lazer kesiminde oluşan çapak sorununu nasıl çözebiliriz?

İnce levhaların lazerle kesiminde çapak oluşumu çok yaygın bir sorundur. Bu genellikle tek bir faktörden kaynaklanmaz, ekipman, parametreler, malzemeler ve gazlar gibi birden fazla faktörün birleşik etkisinin sonucudur. Bu sorunu sistematik olarak çözmek için, kolaydan zora ve yazılımdan donanıma doğru bir sorun giderme sürecini takip edebiliriz. Aşağıda, her adım için özel işlemleri ve çözümleri ayrıntılı olarak ele alacağız:

Adım 1: Temel parametre kontrolü ve ayarı (en sık karşılaşılan sorun alanı)

1. Odak konumu

• Odaklama pozisyonu, kesme kalitesini etkileyen en kritik parametrelerden biridir. Yanlış odaklama, enerjinin yoğunlaşmamasına ve cürufun etkili bir şekilde uzaklaştırılmasının imkansız hale gelmesine yol açar.
• Belirtiler: Odak noktasının çok yüksek veya çok düşük olması, cürufun dibe yapışmasına (çapak oluşmasına) neden olur.

Çözüm:

• Odak kalibrasyonu yapın: Öncelikle ekipmanınızın odak noktasının doğru olduğundan emin olun. Bunun için bir odak ölçer veya otomatik kalibrasyon fonksiyonu kullanın.
• Odaklama testi yapın: Bir hurda parçası üzerinde, farklı odaklama konumlarında (örneğin, -1 mm'den +1 mm'ye, 0,2 mm aralıklarla) düz bir çizgi veya daire kesin ve hangi konumun en az çapak oluşturduğunu gözlemleyin. İnce plakalar için genellikle negatif odaklama (yani, odak plakanın yüzeyinin altında, plaka kalınlığının yaklaşık 1/3 ila 1/2'si kadar bir mesafede) kullanılması önerilir; bu, daha geniş bir kesim oluşturabilir ve gaz akışı ile cürufun aşağı doğru üflenmesini kolaylaştırabilir.

2. Yardımcı gaz

Gazın türü ve saflığı:

• Karbon çeliği kesimi: Mutlaka oksijen kullanılmalıdır. Oksijen, yanma reaksiyonuna katılarak ek enerji sağlar ve düşük erime noktalı demir oksit oluşturur; bu da gaz akımıyla kolayca uzaklaştırılır. Hava veya azot kullanılırsa, büyük miktarda siyah cüruf çapakları oluşacaktır.
• Paslanmaz çelik ve alüminyum alaşımı kesimi: Yüksek saflıkta azot kullanılmalıdır. Azotun görevi, erimiş metali uzaklaştırmak ve oksidasyonu önlemektir. Azotun saflığı yetersizse (önerilen saflık %99,9'un üzerindedir) veya basınç çok düşükse, oksidasyon ve yetersiz soğutma nedeniyle malzemenin dibinde çapaklar oluşacaktır.

Gaz basıncı:

• Basınç çok düşük: Cüruf etkili bir şekilde uzaklaştırılamaz, bu da çapakların dibinde birikmesine neden olur.
• Çok yüksek basınç: İnce plakalar için aşırı basınç, kesim yerinde girdaplar oluşturarak cüruf üfleme etkisini zayıflatabilir ve muhtemelen pürüzlü kesim yüzeylerine ve hatta çıkarılması zor erimiş topaklara neden olabilir.

Çözüm:Malzeme türüne ve kalınlığına bağlı olarak ekipman üreticisinin önerdiği parametrelere bakın ve buna göre ince ayarlar yapın. Örneğin, 1 mm karbon çeliği keserken oksijen basıncı genellikle 0,8-1,2 Bar arasındadır.

3. Kesme hızı ve lazer gücü

• Bu ikisinin mükemmel bir şekilde eşleşmesi gerekiyor.
• Çok yüksek hız: Yetersiz enerji girişi nedeniyle malzeme tamamen eritilemez ve kesilemez, alt kısımda sürekli, yapışkan çapaklar kalır.
• Çok yavaş hız: Aşırı enerji girişi, malzemenin aşırı erimesine neden olarak pürüzlü bir kesim yüzeyi ve hatta çıkarılması zor erimiş topakların oluşmasına yol açar.
• Güç uyumsuzluğu: Çok düşük güç, çok yüksek hıza, çok yüksek güç ise çok düşük hıza eşdeğerdir.

Çözüm:

• Parametre testleri gerçekleştirin: Diğer parametreleri sabit tutun ve en iyi "hız-güç" kombinasyonunu bulmak için kesme hızını ve gücünü ayarlayın. İdeal kesim durumu, aşağı doğru düzgün bir şekilde dağılan çiçek benzeri bir desendir.

Adım 2: Donanım ve ekipman durum kontrolü

Parametre ayarlamaları etkisiz kalıyorsa, ekipmanın kendisi kontrol edilmelidir.

1. Meme

• Meme seçimi: Çapı çok büyük (örneğin φ2.0 veya üzeri) bir meme kullanmak gaz akışının yoğunlaşmasına elverişli değildir. İnce plakalar için, daha yüksek hızlı gaz akışı oluşturabilen ve daha iyi cüruf üfleme etkisi sağlayan küçük çaplı bir meme (örneğin φ1.0 veya φ1.5) kullanılması önerilir.
• Meme durumu: Meme açıklığında cüruf sıçraması, aşınma veya deformasyon olup olmadığını kontrol edin. Hasarlı bir meme, gaz akışının eş merkezliliğini ve stabilitesini bozacaktır ve zamanında değiştirilmelidir.
• Meme yüksekliği: Meme ile plaka yüzeyi arasındaki mesafe (genellikle 0,5-1,5 mm) çok önemlidir. Çok yüksek olması gaz akışının dağılmasına ve cüruf üfleme etkisinin zayıflamasına neden olur; çok düşük olması ise plakaya kolayca çarpışmasına ve memenin hasar görmesine yol açar.

2.Optik lensler

• Temizlik: Koruyucu ayna ve odaklama aynası kirlenirse, lazer gücü azalır, bu da kesme yeteneğinde düşüşe ve çapak oluşumuna neden olur. Aynaları düzenli olarak susuz etanol ve lens kağıdı ile temizleyin.
• Kalite: Aynaların üzerindeki kaplamada çıplak gözle görülemeyen mikroskobik hasar veya eskime belirtileri olup olmadığını kontrol edin. Gerekirse değiştirin.

3. Lazer Işını

• Işın eşmerkezliliği: Meme deliğinin merkezi, lazer ışınının merkeziyle tam olarak hizalanmalıdır. Eşmerkezli değillerse, bir tarafı pürüzsüz, diğer tarafı çapaklı olacak şekilde asimetrik kesimlere neden olur.
• Kalibrasyon yöntemi: Meme ucunun ön tarafına bir kat maskeleme bandı yapıştırın, bir darbe gönderin ve deliğin meme ucunun merkezinde olup olmadığını gözlemleyin. Merkezden uzaksa, ekipman kılavuzuna göre kalibrasyon yapılmalıdır.
• Ekipman stabilitesi: Kesme işleminin stabilitesini etkileyebilecek mekanik titreşimleri veya ekipmanda gevşeklik olup olmadığını kontrol edin.

Adım 3: Malzemeler ve Diğer Faktörler

Malzemenin kendisi

• Yüzey kalitesi: Sac yüzeyindeki yağ, pas ve kaplamalar kesmeyi zorlaştırabilir ve çapak oluşmasına neden olabilir. Kesmeden önce sacı temizleyin.
• Malzeme türü: Farklı marka ve partilerdeki malzemelerin alaşım bileşimleri ve yüzey işlemleri farklıdır ve bu da kesme performansını etkileyebilir. Eğer sürekli olarak iyi kesim yapamıyorsanız, farklı bir parti veya marka malzeme deneyin.
• Malzeme kalınlığı: Lazerinizin kalınlığı kesmek için yeterli güce sahip olduğundan emin olun. Yetersiz güç, doğrudan eksik kesime ve çapaklara neden olacaktır.

Özet ve Hızlı Sorun Giderme Kontrol Listesi

Çapak sorunlarıyla karşılaştığınızda, hızlı sorun giderme için şu sırayı izleyin:

1. Öncelikle, yakıt seviyesini kontrol edin!

• Karbon çeliği kesimi için: Oksijen kullanın ve basıncın yeterli olup olmadığını kontrol edin.
• Paslanmaz çelik/alüminyum kesimi için: Yüksek saflıkta azot kullanın ve saflığını ve basıncını kontrol edin.

2. Ardından, odak ayarını yapın!

• En uygun odak konumunu bulmak için bir odak testi yapın. İnce plakalar için negatif odak dışı bırakmayı deneyin.

3. Ardından, hızı ve gücü optimize edin!

• Çapak oluşmadan "hız-güç" kombinasyonunu bulmak için parametre testleri gerçekleştirin.

4. Bundan sonra, nozulu ve optik yolu kontrol edin!

• İyi görünen ve kullanımı rahat olan küçük çaplı bir nozulu değiştirin.
• Aynaları kontrol edin ve temizleyin.
• Nozul ve lazer ışınının eşmerkezliliğini kalibre edin.

5. Son olarak, malzeme konularını ele alalım!

• Kağıdın yüzeyini temizleyin veya test için başka bir kağıt kullanın.

Bu sistematik sorun giderme sürecini izleyerek, ince levha lazer kesiminde oluşan çapak sorunlarının çoğu etkili bir şekilde çözülebilir.