Lazer Kesim Alüminyum Parçalar: Temiz ve Hassas Kesimler İçin Kapsamlı Kılavuz

Alüminyum parçaları lazer kesmeye çalışıyorsanız, muhtemelen sinir bozucu bir engelle karşılaşmışsınızdır. Alüminyumun yüksek yansıtıcılığı ve termal iletkenliği, onu son derece zorlu hale getirir. İş atölyemizde binlerce projenin - ince elektronik muhafazalardan kalın soğutucu bloklara kadar - denetiminden on yıldan fazla süredir sorumluyum. Dross ile kaplı kenarlarla, temiz ve kullanıma hazır bir parça arasındaki fark, birkaç kritik, atölyede kanıtlanmış ilkeye dayanır. Bu kılavuz, mükemmel kesimler elde etmeniz için size adım adım rehberlik edecektir.

Neden Fiber Lazerler Alüminyum Kesimi Devrim Yarattı

Açık konuşalım: alüminyumyu geleneksel bir CO2 lazerle kesmeye çalışıyorsanız, zorlu bir mücadele veriyorsunuz demektir. CO2 lazerin 10,6 mikron dalga boyu, alüminyum yüzeyi tarafından büyük ölçüde yansıtılmaktadır ve bu da aşırı ısı birikimine, geniş kerflara ve düşük kaliteli kenarlara neden olur.

Oyunu değiştiren şey, 1 mikron dalga boylu fiber lazerdir. Daha kısa dalga boyu, alüminyum tarafından çok daha verimli bir şekilde emilir. Atölyemizin 4kW'lık CO2 lazerden 3kW'lık fiber lazer geçişi, 8 mm kalınlığa kadar olan sac levhalarda kenar drossunun neredeyse tamamen ortadan kalkmasına ve kesim süresinin %65 oranında azalmasına neden oldu. Alüminyum için size bir fiber lazer gerekir.

Parametreleri Yönetmek: Atölye Koşullarında Test Edilmiş Bir Kurulum

Alüminyum lazer kesiminde başarı hassas bir bilimdir. 5052 ve 6061 gibi yaygın olarak kesilen alüminyum türleri için standart prosedürümüz aşağıdadır.

Kritik Üçlü: Gaz, Nozul ve Odaklama

İlk olarak, yardımcı gaz olarak her zaman yüksek saflıkta azot (en az %99,99) kullanın, kesinlikle oksijen kullanmayın. Oksijen pürüzlü, oksitlenmiş bir kenar oluştururken, azot temiz, oksitsiz bir kesim sağlar. Basınç kritiktir—3 mm alüminyum kesen 3 kW'lık bir lazerde yaklaşık 16-18 Bar basınç kullanıyoruz. Yetersiz basınç, alt kenarda yeniden katlanmış malzeme bırakır.

İkinci olarak, nozul seçimi önemlidir. Malzeme kalınlığınıza uygun, yüksek kaliteli tek parçalı bir nozul kullanın, örneğin 2,0 mm veya 2,5 mm çapında bir nozul. Aşınmış veya düşük kaliteli bir nozul, kenar kalitesini bozan gaz türbülansına neden olur.

Üçüncü olarak, odak noktasını doğru ayarlayın. Alüminyum için genellikle malzeme yüzeyinin hemen altına, 3 mm sac için yaklaşık -0,5 mm ile -1 mm arası bir değer ayarlarız. Bu, erimiş malzemenin atılmasına yardımcı olmak için kesiğin dibinde daha dar ve daha güçlü bir ışın oluşturur.

Gerçek Dünyada Kesim Parametreleri

Bu, iç ortamda ince ayarı yapılan başlangıç parametrelerimizdir. Her zaman önce bir test kesimi yapmalısınız.

1 mm kalınlığında 5052-H32 alüminyum için 30 metre/dakika kesim hızı, 1,5 mm nozul, 14 Bar basınçta azot ve yaklaşık 1,8 kW lazer gücü kullanıyoruz. Bu genellikle ayna gibi düzgün, neredeyse dross içermeyen bir kenar elde etmemizi sağlar.

3 mm kalınlığında 6061-T6 alüminyum için hızımızı yaklaşık 10 metre dakikaya düşürüyoruz. 2,0 mm nozul kullanıyoruz, azot basıncını 16 Bar'a çıkarıyoruz ve yaklaşık 2,7 kW yüksek lazer gücü kullanıyoruz. Sonuç olarak minimal curuf içeren düzgün bir kenar elde edilir.

6 mm kalınlığında 5052-H32 için 2,5 mm nozul, 18 Bar basınç ve tam 3,0 kW güç ile yaklaşık 4,2 metre dakika hızla kesim yaparız. Bazı mekanik olarak temizlenebilen curufla hafifçe dokulu bir kenar elde edersiniz.

8 mm kalınlığında 6061-T6 için daha da yavaş ilerleriz—yaklaşık 2,0 metre dakika—2,5 mm nozul, 20 Bar basınç ve 3,0 kW güç ile. Muhtemelen hafif çapak giderme gerektirecek dokulu bir kenar bekleyin.

Temel Bilgi: Her zaman 6061-T6'yı 5052'den daha yavaş kesin. Daha yüksek silikon içeriği ergidiğinde malzemeyi daha viskoz hale getirir ve temiz malzeme atımı için daha düşük hızlar gerekir.

Lazer Kesimin Diğer Yöntemlerle Karşılaştırılması

Ne zaman lazer kesim yapılmalı ve ne zaman başka bir süreç seçilmelidir?

Karmaşık 2D geometrilerde alüminyum sac malzeme ile prototipler ve düşük hacimli üretimler için fiber lazer kesme en iyi seçenektir. Dijital dosyadan parçaya dakikalar içinde geçiş sağlayarak en hızlı kurulumu sunar ve minimum sonrası işlem gerektiren mükemmel kenar kalitesi sağlar. Genellikle 12-15 mm'ye kadar olan kalınlıklar için en uygundur.

CNC frezeleme veya routing her kalınlığı işleyebilir ve görünür takım izleri olmakla birlikte oldukça iyi kenar kalitesi sunar. Ancak sabitleme gereksinimleri nedeniyle ince sac malzemelerde kurulum süresi daha yavaştır ve maliyeti yüksektir. İnce malzemede karmaşık 2D profiller için ideal değildir.

Su jeti kesme, termal sınırlamalar olmadan her kalınlığı işleyebilir ve hafif eğimli, mat dokulu iyi bir yüzey kalitesi üretir. Orta düzeyde bir kurulum hızına sahiptir ancak sürekli aşındırıcı maliyeti zamanla artar ve ince malzemelerde lazer kesmeye göre daha yavaştır.

Baskı veya die kesme yalnızca seri üretime uyguntur—10.000'den fazla parça düşünün. Çok yüksek kurulum maliyetleri ve ön hazırlık süreleri vardır ancak 3 mm'nin altındaki ince sac malzemeler için yüksek hacimlerde iyi, ancak hafif çapaklı kenarlar verimli bir şekilde üretir.

Karar nettir: alüminyum sac üzerindeki prototipleme, düşük-orta hacimli üretim ve karmaşık 2D şekiller için fiber lazer kesme, hız, hassasiyet ve maliyet etkinliği açısından en iyi kombinasyonu sunar.

Sık Karşılaşılan Sorunların ve Zorlukların Çözülmesi

Mağazamızda tespit ettiğimiz en yaygın sorunlara yönelik çözümler aşağıdadır.

Kesim kenarlarınız çıkartılamayacak kadar sert ve aşındırıcı dross (cüruf) ile kaplıysa muhtemel neden, yetersiz yardımcı gaz basıncı veya kirli nitrojendir. Nitrojen basıncınızı 2-3 Bar artırın ve \"lazer sınıfı\" %99,99 saflığında nitrojen kullandığınızdan emin olun.

Lazer başlığı sürekli arıza veriyorsa veya tutarsız kesimler alıyorsanız, büyük olasılıkla alüminyumun parlak yüzeyinden kaynaklanan geri yansıma yaşıyor olabilirsiniz. Levhaya hafif bir lazerle işlenebilir işaretleyici sıvı sürün — bu, ışın emilimini önemli ölçüde artırır, kesimi stabilize eder ve ekipmanınızı korur. Kesimden sonra kolayca yıkanarak temizlenebilir.

Kenarlar renk değiştirmişse veya belirgin bir ısı etkilenmiş bölgesi varsa, muhtemelen hızınız çok yavaş veya gücü çok yüksek olabilir; bu da malzemeye aşırı ısı girmesine neden olur. Temiz bir kesim elde etmeye devam eden maksimum hız için optimizasyon yapın. Daha hızlı, "daha soğuk" bir kesim, özellikle parçaları anodize etmeyi planlıyorsanız çok önemli olan ısı etkilerini en aza indirir.

Son İşleme ve Bitiş

Lazerle kesilmiş bir parça nadiren son adım olur. Genellikle bunun ardından aşağıdakiler gelir.

İlk olarak, kenar temizleme (deburring): İyi bir kesim bile mikro çapak oluşturabilir. İnce taneli bir zımpara pediyle kısa bir geçiş veya titreşimli kenar temizleme makinesi kullanmak, parçayı kusursuz şekilde temizler.

Yüzey işleme için lazer kesim kenarları fırçalanmış veya parlatılmış yüzeylerde iyi görünür. Anodizasyondan önce kumla temizleme özellikle tekdüze bir görünüm sağlar.

En önemlisi, eğer parçalarınızı anodize etmeyi planlıyorsanız: lazer kesim kenarı, anodizasyon sırasında lekeli görünüme neden olabilen ince, amorf bir oksit tabakasına sahiptir. Her zaman kenarların anodizasyondan önce kimyasal olarak temizlenmesi veya hafifçe aşındırılması gerektiğini belirtin—birçok işletmenin göz ardı ettiği kritik bir adımdır.

SSS: Sıkça Sorulan Sorulara Hızlı Cevaplar

1. Alüminyum lazer kesiminde maksimum kalınlık nedir?

Modern yüksek güçlü fiber lazerlerle (6kW-12kW), 25 mm'ye kadar kesim teknik olarak mümkündür. Ancak pratikte kabartsız, iyi toleranslara sahip sonuçlar için 5052 alaşımında maksimum 12 mm ve 6061 alaşımında ise 10 mm önerilir. Bu kalınlıkların ötesinde su jeti veya frezeleme daha güvenilir hale gelir.

2. Lazer kesim, T6 gibi alüminyum alaşımlarının ısıl işlem durumunu etkiler mi?

Evet, ancak çok sınırlı bir şekilde. Isı Etkilenmiş Bölge, kesim kenarından tipik olarak yalnızca 0,1-0,3 mm derinliğindedir. Çoğu uygulama için bu parça üzerinde ciddi bir etki yaratmaz. Eğer kenarın kendisi yapısal olarak kritikse, hafif bir tornalama işlemi ile İEB (Isı Etkilenmiş Bölge) kaldırılabilir.

3. Anodize alüminyum lazer kesilebilir mi?

Evet, ancak dikkatli olunmalıdır. Renkli anodize katman lazer ışınınu farklı şekilde soğurur; bu yüzden her zaman önce bir deneme kesimi yapmalısınız. Parametrelerinizi ayarlamanız gerekebilir ve kesim kenarında ham alüminyumdan ince bir şerit görünecektir. Kesim bölgesine yakın alanın anodizasyonu ayrıca ısıdan dolayı hafifçe renk değiştirebilir.

4. Lazer kesilmiş alüminyum parçalar için doğru fiyat teklifi nasıl alınır?

Tedarikçinize dört temel bilgiyi sağlayın: malzeme sınıfınız ve kalınlık (örneğin 6061-T6, 3 mm), temiz bir DXF veya DWG vektör dosyası, miktarınız ve kenar temizleme ya da anodizasyon gibi ek işlemlere dair ihtiyaçlarınız.

Pratik Not: Belirtilen parametreler, belirli IPG fiber lazer ekipmanlarımızla edindiğimiz deneyimden gelmektedir. Kesin ayarlarınız, makinenize, malzeme partisine ve ortamınıza göre düzenlenmeler gerektirebilir. Üretim parametrelerinizi nihai hale getirmeden önce her zaman test kesimleri yapınız.