Tek Parça İçin Yapılan Programda Lazer Kafasının Hareketleri

Teknik resmi çizilen parçalar için hazırlanan iki farklı program çeşidi oluşturulabilir. Bunlardan ilki bir parçadan oluşan programdır. Genellikle bu program düzgün şekilli ve çok fazla miktarda üretimi yapılacak olan parçalar için tercih edilmektedir. Sac plaka tamamına sadece bu parça yerleştirilir (Şekil 2). Programda simulasyon yaptırılarak sorunlar görebilmektedir. Sac plaka üzerinde lazer kafasının hareketleri değiştirilebilir. Lazerin sac plaka üzerine giriş noktaları, lazerin kesme yaparken izlediği yollar ve lazer kafasının işlem dışı hareketleri görülmektedir. Hepsi farklı renklerle görünmektedir. Noktalı yerler lazerin ilk giriş noktalarını, dikdörtgen yerler lazer kesme işlemi yapılan yerleri, zikzaklı çizgiler ise lazer kafasının işlemsiz hareketini ifade etmektedir. Bu şekilde alınan çıktı ile herhangi bir sorunda lazeri nereden tekrar başlatılacağı görülebilmektedir. Tezgah üzerinde bulunan bilgisayar ekranında da bu simülasyon bulunmaktadır.
Yukarıda görülen parça AutoCAD programı yardımıyla çizilip yukarıda anlatılan işlemler yapıldıktan sonra Şekil 2’de lazer kafasının hareketleri görülen program yapılmaktadır. Daha sonra lazer tezgahında kesme işlemi gerçekleştirilebilmektedir.
İkinci olarak ise sac plaka üzerine birden çok sayıda farklı veya aynı parça yerleştirilerek yapılan programdır. Bu programla asimetrik parçaların aralarına veya kenarlarına diğer küçük boyutlu parçalar konarak malzemeden en az fireyi elde edecek programlar yapılabilir. Şekil 3’de görüldüğü gibi 15 tane farklı parça bir sac plaka üzerine yerleştirilmiştir. Bu kesimde malzeme şekillerinden dolayı oluşacak fire malzemeler üzerine küçük parçalarda yerleştirilerek fire azaltılmıştır. Bu programlama sayesinde aynı takım veya grupta kullanılacak malzemeler bir arada kesilmiştir. Kaynak, montaj ya da boyamaya gidecek olan parçaların tamamı bir arada bulunacağından malzemenin kontrolü de sağlanmış olmaktadır.
Karbondioksit lazer tezgahlarında lazer, karbondioksit gazına elektrik akımı verilerek oluşturulur. Bunun yanında kullanılan azot ve helyum gazı düşük verimde olan karbondioksit lazerine eklenerek verim %30 artırılmaktadır. Lazer karışım oranı CO2/N2 = 0.81, He ise » 1’dir[2,3]. Lazer ışını tezgahın rezonatör bölümünde cam tüpler içinde 10m’ye yakın bir mesafe kateder. Bu tüplerden gaz geçerken iki ucu arasından elektrik akımı verilerek lazer oluşturulur. Daha sonra lazerin tezgah üzerinde izlemiş olduğu yol Şekil 1’de görülmektedir. Lazerin bir ışın olması sebebiyle aynalar sayesinde yönleri değiştirilebilmektedir. En son olarak lazer ışını kesme kafasına gelmekte burada kesme işlemi yapılmaktadır. Lazer oluşumu için kullanılan gaz silindirlerinin makinaya mesafesi ise en fazla 10m kadar olmalıdır. Uygulama basıncı 6-10 bar’dır.
Endüstriyel lazerlerin birçoğunda, lazer ışınının oluşabilmesi için özel gazların kullanılması gereklidir. Gazın kalitesi ve seçimi, lazerin güvenilirliğini ve işlemin verimliliğini doğrudan etkilemektedir. Lazer gazları genellikle, yüksek saflıkta özel gazlardır. Lazer gazları, makinaya ayrı ayrı tüplerde ya da önceden belli oranlarda karıştırılmış olarak verilmektedir. Bu ön karıştırma ya da gazların ayrı tüplerde verilmesindeki işlem parametreleri (gaz debisi, basınç saflığı vb.) her lazer makinası üreticisi tarafından belirlenir ve o şartlarda makinaya verilmektedir.
Karbondioksit lazerini oluşturan gazlar şunlardır; Karbondioksit, Azot ve Helyumdur. Bazı lazer gazları 4 ya da 5 bileşen içerebilir (Ortama, CO2, N2 ve Helyumun dışında CO, H2 ve Ne eklenebilir)[4].
Lazer ışınının elde edilmesi kolaylaştıktan sonra uygulama alanları da artış göstermiştir. Mühendislikte kullanımı kaynak, kesme ve delme işlemleri şeklindedir. Lazerle yapılan üretim hem otomasyonu sağlamakta hem de üretim hatasını azaltmaktadır. Lazerin çeşitli tezgahlarda uygulanmasıyla üretim 24 saat yapılabilmekte, seri üretim sağlanmasıyla maliyet de azalmaktadır. Özellikle lazerle yapılan kesme işlemleriyle birçok kalıp ve aparatdan tasarruf sağlanmıştır. Bununla birlikte birçok makina kullanılmamakta, insan faktöründen kaynaklanan hatalarda azaltılmıştır.

Çelik, nikel alaşımları, titanyum, krom, paslanmaz çelik, alüminyum ve alaşımları vb. malzemelerin kesme işlemleri yapılabilmektedir. Lazer kesmenin avantajları ise; kesme kalıp ve aparatı gerekmez, iş parçası kesme yüzeyi pürüzsüzdür, 0.012 inch’ten 2.125 inch’e kadar lazerle kesme yapabilmektedir, daha ucuza maliyet sağlanmaktadır, küçük bir nokta şeklinde yüksek yoğunluklu lazer ışını oluşmaktadır ve ısınma bu yoğun enerjiye rağmen çok az gerçekleşmektedir.
Yapılan çeşitli programlarla özellikle AutoCAD ile, üretim çok hızlanmakta, aynı kalınlıkta birçok parça aynı anda kesilebilmektedir. Böylece aynı yerde kullanılacak parçalar aynı anda takımlar halinde kesilebilmektedir.