Fiber optik lazer kesim makinesi, demir dışı metal alüminyum ve alüminyum alaşımını işleyebilir
Demir dışı metaller genellikle demir (ve bazen manganez ve krom) ve demir bazlı alaşımlar dışındaki tüm metalleri ifade eder. Alüminyum ve alaşımları da demir dışı metallerdir. Metal işleme endüstrisinde, lazer kesim makineleri yaygın işleme ekipmanlarıdır. Fiber lazer kesim makineleri, alüminyum ve alaşımlarını işleyebilir. Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının lazer kesimini öğrenelim.
Alüminyum ve alaşımlarının lazer kesimi:
Düşük erime noktası, yüksek ısı iletkenliği ve özellikle CO2 lazerler için düşük absorpsiyon oranı nedeniyle saf alüminyumun kesilmesi demir esaslı metallere göre daha zordur. Sadece kesme hızı yavaş olmakla kalmaz, aynı zamanda kesmenin alt kenarı cüruf yapışmasına eğilimlidir ve kesme yüzeyi pürüzlüdür. Alüminyum alaşımlarına diğer alaşım elementlerinin dahil edilmesi nedeniyle katı halde CO2 ve lazer ışığının emilimi artar, bu da saf alüminyumdan biraz daha yüksek kesme kalınlığı ve hızıyla kesilmesini kolaylaştırır. Şu anda, alüminyum ve alaşımlarının kesilmesinde genellikle CO2 lazer, sürekli lazer veya darbeli lazer kullanılmaktadır.
CO2 gazı sürekli lazer kesim:
（1） Lazer gücü.
Alüminyum ve alaşımlarını kesmek için gereken lazer gücü, demir alaşımlarını kesmek için gerekenden daha fazladır. 1 kW gücündeki bir lazer, maksimum kalınlığı yaklaşık 2 milimetre olan endüstriyel saf alüminyumu ve maksimum kalınlığı yaklaşık 3 milimetre olan alüminyum alaşımlı levhaları kesebilir. 3 kW gücündeki bir lazer, maksimum yaklaşık 10 mm kalınlıktaki endüstriyel saf alüminyumu kesebilir. Lazer 5,7 kw güce sahiptir ve endüstriyel saf alüminyumu maksimum yaklaşık 12,7 mm kalınlıkta ve 80 cm/dk'ya kadar kesme hızıyla kesebilir.
(2) Yardımcı gazın türü ve basıncı.
Alüminyum ve alaşımlarını keserken, yardımcı gazların türü ve basıncı, kesme hızı, kesme cürufunun yapışması ve kesme yüzeyinin pürüzlülüğü üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
O2'nin yardımcı gaz olarak kullanılmasıyla kesme işlemine, kesme hızını iyileştirmede faydalı olan oksidatif ekzotermik bir reaksiyon eşlik eder. Ancak çentikte yüksek erime noktalı ve yüksek viskoziteli oksit cürufu Al2O3 oluşur. Cüruf kesi içinde aktığında yüksek ısı içeriği nedeniyle oluşan kesme yüzeyi ikincil erime nedeniyle kalınlaşır. Öte yandan, yardımcı hava akışının soğuması ve iş parçasının ısı iletimi nedeniyle cüruf kesimin dibine boşaltıldığında, viskozite daha da artar ve akışkanlık zayıflar, genellikle yapışkan cüruf oluşturur. iş parçasının alt yüzeyinde soyulması zordur. Bunu yapmak için gazın basıncı arttırılmalıdır. Aynı zamanda yardımcı gaz olarak CO2 kullanılarak elde edilen kesme yüzeyi nispeten pürüzlüdür. Kesme hızı maksimum kesme hızına yaklaştığında, kesme yüzeyinin pürüzlülüğü iyileştirilir.
Yardımcı gaz olarak N2 ile, kesme işlemi sırasında N2 ana metal ile reaksiyona girmediği için cürufun delinebilirliği çok iyi değildir ve kesilen yerin dibine asılsa bile çıkarılması kolaydır. Bu nedenle, gaz basıncı 0,5 MPa'dan büyük olduğunda cürufsuz bir kesme elde edilebilir, ancak kesme hızı yardımcı gazınkinden daha düşüktür. Aksine, pürüzlülük ve devir hızı arasındaki ilişki temel olarak doğrusaldır. Devir hızı ne kadar küçük olursa, pürüzlülük o kadar küçük olur. Ayrıca alaşım elementi içeriği düşüktür ve kesme yüzeyi pürüzlülüğü büyüktür. Bununla birlikte, yüksek alaşım elementi içeriğine sahip alüminyum alaşımlarının kesme yüzey pürüzlülüğü küçüktür.
Havacılık alüminyum alaşımlarını keserken çift yardımcı hava akışı da kullanılır. Yani, iç nozül nitrojen yayar ve dış nozül, 0.8M pa'lık bir gaz basıncıyla bir oksijen akışı yayar, yapışkan kalıntılardan arınmış bir kesme yüzeyi elde edilebilir.
(3) Kesme işlemi ve parametreleri.
Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının CO2 sürekli lazer kesimindeki ana teknik konular, cüruf kalıntılarını ortadan kaldırmak ve kesme yüzeyi pürüzlülüğünü iyileştirmektir. Uygun yardımcı gaz ve kesme hızının seçilmesine ek olarak, cüruf oluşumunu önlemek için aşağıdaki önlemler de alınabilir.
1. Alüminyum levhanın arkasına bir grafit bazlı yapışma önleyici madde tabakası ile ön kaplama yapın.
Alüminyum alaşımlı levhaları paketlemek için kullanılan film, cüruf yapışmasını da önleyebilir.
Tablo 2-6 A1CuMgmn Alaşımının CO2 Lazer Kesimi için Referans Malzemeler.
Tablo 2-7 Alüminyum alaşımı, alüminyum çinko bakır alaşımı ve alüminyum silikon alaşımı için CO 2 lazer kesim parametreleri.