CO2 lazer kesiciler, karbon dioksit, azot ve helyum gazlarının karışımından elektrik geçirerek hepimizin bildiği ve sevdiği güçlü kızılötesi ışınları oluşturur. Bu lazerleri bu kadar etkili kılan şey, 10,6 mikrometrelik dalga boylarıdır ve plastik ile ahşap gibi malzemeler tarafından çok iyi emilir. Bu emilim, yaklaşık artı eksi 0,1 milimetre toleransla son derece hassas kesimler yapılmasına olanak tanır. CO2 lazerlerin sahip olduğu büyük avantajlardan biri, kesme işlemi sırasında ısı kaynaklı zararı sınırlayabilmesidir. Bu özellik sayesinde, küçük deformasyonların dahi sorun yaratabileceği hassas havacılık kompozit parçaları veya otomobil gövde panelleri üzerinde çalışılırken birçok atölye hâlâ bu lazerlere güvenir.
Fiber lazerler, 1.08 mikrometrelik dalga boyu nedeniyle metal kesiminde her yerde kullanılır, ancak organik olmayan malzemeler veya karışık malzemelerle çalışmak söz konusu olduğunda CO2 lazerler gerçekten öne çıkar. 10.6 mikrometredeki daha uzun dalga boyları, organik maddeler tarafından çok daha iyi emilir; bu da yansıma sorunlarını azaltır ve akrilik levhalar, kumaş ve kauçuk ürünleri gibi malzemelerde daha temiz kesim yapmayı sağlar. Aynı anda birden fazla malzeme türüyle çalışan işletmeler için—devre kartlarında metal kaplı katmanlar olan elektronik üretimini ya da katmanlı karton kutuları işleyen ambalaj operasyonlarını düşünün—CO2 lazerler tercih edilen seçenek haline gelir. Bu sektörler, bir malzemeden diğerine geçerken her seferinde durup yeniden kalibre etmek zorunda kalmadan doğrudan geçiş yapabilmeyi çok sever.
2023 yılında yaklaşık 1.200 üretim şirketi arasında yapılan bir ankete göre, contalar ve izolasyon köpüğü ürünleri gibi çeşitli metal olmayan malzemeleri kesme işlemi sırasında yaklaşık %78'i artık CO2 lazerler kullanıyor. Neden? Çünkü bu lazer sistemleri eski mekanik kesme tekniklerine kıyasla malzeme israfını yaklaşık %15 oranında azaltıyor. Ayrıca montaj süreçlerinde büyük ölçüde ihtiyaç duyulan keskin kenarları koruyarak ileride zaman ve para tasarrufu sağlıyor. Günümüzde sektör genelinde artan hibrit üretim yaklaşımlarıyla birlikte, CO2 lazer teknolojisi geleneksel atölyelerde yapmakta olduklarımız ile tamamen otomatik akıllı fabrika kurulumlarına doğru ilerlediğimiz nokta arasındaki boşluğu doldurmada yardımcı oluyor.
CO2 kesme makineleri, metal olmayan tüm tür malzemelerde gerçekten iyi çalışır. İnsanlar genellikle akrilik ve PET gibi plastikleri, sert ahşap türlerini, kontrplak ve MDF levhaları ile pamuk ve deri ürünleri gibi doğal kumaşları kesmek için bunları kullanır. Bu malzemelerin CO2 lazer enerjisini nasıl emdiği, kenarları kapalı temiz kesimler yapılmasını sağlar. Bu durum, kumaşların kesildikten sonra dağılmasını engeller ve ahşap malzemeler üzerinde çalışırken karlaşma etkisini azaltır. İşlem sırasında fiziksel temas olmadığından dolayı aletler zamanla aşınmaz. Bu yüzden birçok atölye, inşaat projelerinde kullanılan kauçuk contalar veya dayanıklı kompozit cam elyaf paneller gibi detaylı işlerde bu yöntemi tercih eder.
CO2 lazerler, organik moleküllerin enerjiyi en verimli şekilde soğurduğu kızılötesi spektrumda yaklaşık 10,6 mikron civarında çalıştıkları için çok iyi sonuç verir. Bu dalgaboyları, ahşap, plastik ve kumaş gibi oksijen, hidrojen ve karbon bağlarından oluşan malzemelere çarptığında güçlü bir etkileşim oluşur. Fiber lazerler bu konuda sorun yaşar çünkü 1 mikronluk dalgaboyları iletken olmayan yüzeylerden yansır ve emilmez. Ancak CO2 lazerlerde enerji doğrudan malzemenin içine girer ve etrafa fazla ısı yaymadan buharlaşmaya neden olur. Isıya karşı kolay hasar gören malzemeler için bu büyük fark yaratır. Ayrıca hız açısından konuşmak gerekirse, bu lazerler geleneksel mekanik yöntemlerin üç katı hızla benzer kalınlıklardaki malzemeleri keserken aynı zamanda herkesin istediği temiz, detaylı kenarları üretmeye devam eder.
Karbon dioksit kesme makineleri, metal olmayan malzemeler üzerinde oldukça iyi çalışır ancak parlak iletken metallerle uğraşırken sorunlar yaşar. Örneğin bakır ve alüminyum gibi bu malzemeler CO2 lazer ışınının yaklaşık %90'ını yansıtır. Bu, operatörlerin fiber lazerlerin aynı kesimi yapması için ihtiyaç duyduğu güç yoğunluğunun yaklaşık dört ila beş katına ihtiyaç duyması anlamına gelir. Sonuç olarak, işlem süresi daha yavaştır ve günün sonunda maliyetler artar çünkü fiber sistemler aslında metal kesmeye uygun şekilde tasarlanmıştır. Bir başka sorun ise CO2 lazerlerin demir bazlı metallerde oksitlenmiş kenarlar bırakma eğiliminde olmasıdır. Bu durum üreticilerin ek işleme işlemleri yapmak zorunda kalmasına neden olur ve bu da tüm üretim hattında verimlilik kazançlarını azaltır.
CO2 lazer kesiciler günümüzde özellikle göstergeler, kauçuk contalar ve hava yastıklarında kullanılan özel kumaşlar gibi karmaşık iç parçaların üretiminde otomobil imalathanelerinde neredeyse vazgeçilmez hale gelmiştir. Bu makineler plastiklerin ve kompozitlerin hemen hemen tümünü olağanüstü bir hassasiyetle kesebilir ve hava yastıklarının her seferinde doğru şekilde açılması açısından hayati öneme sahip olan, hiç dikiş tutmayan temiz kenarlar elde edilmesini sağlar. Bir diğer büyük avantaj ise termal açıdan verimlilikleridir. Bu da kesim süreci sırasında daha az bükülme meydana geldiği anlamına gelir ve üreticiler geleneksel mekanik kalıplara göre yaklaşık %15 daha az malzeme israf eder. Günümüzde pek çok fabrikanın bu teknolojiye geçmesi şaşırtıcı değildir.
CO2 lazerler, havacılık uygulamalarında bu tür zor malzemelerle çalışmak için vazgeçilmez bir çözüm haline gelmiştir. İç kaplamalardan yapısal bileşenlere kadar modern uçakların büyük bölümünü oluşturan karbon fiber takviyeli polimerlerden (CFRP) ve cam elyaf kompozitlerden bahsediyoruz. Bu lazerleri özel kılan şey, reçine matrisini keserken fiber katmanlarını bozmaksızın çalışan 10,6 mikrometrelik dalga boyudur. Bu sayede kritik dayanıklılık-ağırlık dengesi korunmuş olur ki uçak yapımında mümkün olduğu kadar hafif olmaları gereken ancak yine de yeterince güçlü olmaları şart olan bu denge hayati öneme sahiptir. Bu özellik sayesinde üreticiler, ölçümlerin çok hassas olması gereken kabin bölme panelleri ya da motor kaplaması gibi parçalar üretebilmektedir. Endüstri, özellikle bu kritik bölgelerde 0,1 milimetre doğruluğun altına inilmesini kabul etmemektedir.
Polikarbonat malzemeden plastik gösterge paneli parçaları üretmek için CO2 lazer sistemlerine geçen büyük otomotiv şirketlerinden biri, üretim süresinde yaklaşık %20-25 oranında azalma gördü. Bu lazerleri bu kadar kullanışlı kılan şey, kesim sürecinin içine sensör montaj noktalarını ve hava çıkışı deliklerini doğrudan entegre edebilme yetenekleridir; bu da ilk kesimden sonra ek iş gerektirmemesi anlamına gelir. Her dakikanın önemli olduğu büyük ölçekli montaj hatlarında çalışan üreticiler için bu tür verimlilik çok önemlidir. Ayrıca, bu yöntem hâlâ ISO 9001 sertifikasyonu altında gerekli olan tüm kalite standartlarını karşılamaktadır, böylece üretim süresi hızlandırılsa bile ürün tutarlılığında hiçbir ödün verilmemiş olur.
LED ışıklı kutular ve OLED ekranlı vitrinler için gereken yüksek kaliteli akrilik panellerin üretiminde CO2 lazerler vazgeçilmez hale gelmiştir. Malzemeyle temas etmeden çalıştıkları için bu lazerler, netliği azaltabilecek küçük çiziklerin oluşmasını önler. Bu yöntem sayesinde üreticilerin çoğu aydınlatılmış perakende vitrinlerinde yaklaşık %98 ışık geçirgenliği bildirmektedir. Sektörün büyük isimleri, günümüzde çıkan en yeni şeffaf OLED ekranlar için neredeyse zorunlu olan karmaşık ışık kılavuzu desenleri ve çerçeve içi tasarımlar oluşturmak üzere bu lazer sistemlerine güvenir. İlginç bir şekilde, bu lazer kurulumlarının büyük bir kısmı aynı zamanda alev geciktirici policarbonat malzemeleri de işleyebilir; bu yüzden gösterge açıklığı kadar güvenlik standartlarının da önemli olduğu havacılık kokpitleri ve otomobil göstergeleri gibi farklı sektörlerde yaygın olarak kullanılmalarını açıklar.
CO2 lazer kesme makineleri, malzeme israfını en aza indirirken hassasiyet sunmaları nedeniyle tekstil, ambalaj ve moda sektörlerinde vazgeçilmez hale gelmiştir.
Yaklaşık 10,6 mikron dalga boyu, kotonsa, gerçek deri ya da zorlu sentetik karışımlar gibi malzemeleri dökülmüş kenarlar bırakmadan keser. Bu sistemleri etkili kılan şey, aynı anda lifleri eritip mühürleyebilmeleridir; bu da kumaşlardan yapılan ürünler için (giysiler, döşeme örtüleri veya özel ekipmanlar) kesim sonrası ek işçilik gerektirmemesi demektir. Bir büyük otomotiv şirketi, koltukları kesmek için CO2 lazerlere geçtikten sonra deri atıklarında neredeyse %40 oranında azalma kaydetmiştir. Geleneksel yöntemler bu düzeydeki hassasiyet ve verimliliği yakalayamadığından, bunun anlamı açıktır.
CO2 lazerler, sıradan karton ve sunta gibi biyolojik olarak parçalanabilen malzemelerle oldukça iyi çalışır ve bu da onları yeşil ambalaj çözümleri açısından harika seçenekler haline getirir. Geleneksel die-cut (kalıp kesim) yöntemleri, özel seri kutuları veya özel tasarımlar için gereken hızlı ayarlamalar konusunda lazer teknolojisinin sunduğuna rakip olamaz. Sektör raporları da bu eğilimle ilgili ilginç veriler sunuyor. Çevre dostu olmaya odaklanan markaların yaklaşık üçte ikisi, geri dönüştürülebilir teşhir standı ya da kompost ortamında parçalanabilecek kaplar gibi ürünler için operasyonlarında lazer kesimi kullanmaya başladı.
Tasarımcılar, yüksek moda için karmaşık dantel desenleri üzerinde çalışıyor olsunlar veya mağazalar için dikkat çekici 3D işaretler oluşturuyor olsunlar, CO2 lazerler sayesinde dijital eserlerini çok daha hızlı bir şekilde gerçek dünyadaki ürünlere dönüştürebiliyorlar. Küçük moda işletmeleri, bu tür talep üzerine yapılan lazer kesim hizmetlerinin prototip maliyetlerini önemli ölçüde azalttığını, muhtemelen geleneksel üretim yöntemlerine kıyasla yaklaşık %55 daha düşük maliyet sağladığını keşfettiler. Bu lazer sistemlerinin değerini artıran şey, hem çevre dostu uygulamaları desteklemesi hem de trendlerin sürekli değiştiği ve müşteri ihtiyaçlarının farklı sektörler arasında büyük ölçüde çeşitlilik gösterdiği günümüzün hızlı tempolu pazarlarında büyük önem taşıyan hızlı tepki vermeyi sağlamasıdır.
CO2 kesme makineleri, elektronik üretim veya tıbbi ekipman imalatı gibi sektörlerde pahalı son işlem çalışmalarına gerek kalmadan genellikle 0,1 mm tolerans içinde kırpıntısız son derece temiz kesimler üretir. Bu makineler kesim sırasında malzemeyle doğrudan temas etmediğinden, geleneksel mekanik yöntemlere kıyasla hurda malzeme miktarını yaklaşık %15 oranında azaltır. Bu tür bir verimlilik, birçok üreticinin döngüsel üretim uygulamaları olarak adlandırdığı yaklaşımlara tam olarak uyar. En yeni modeller ayrıca Endüstri 4.0 teknolojisiyle de iyi çalışır. Küçük IoT sensörleri aracılığıyla gerçek zamanlı izleme ve otomatik besleme sistemleri, doğru şekilde kurulum yapılan fabrikalarda çalışma sürekliliğini yaklaşık %94'e kadar çıkarmıştır. Bazı işletmeler kurulumlarını ince ayarladıktan sonra daha iyi sonuçlar bildirmiştir.
FDA, son zamanlarda CO2 lazerlerin özellikle tamamen hava geçirmez kalması gereken tıbbi ambalajlarda polimer kaynaklanmasında kullanılmasına yeşil ışık yaktı. Bu lazerler aynı zamanda ameliyat örtülerinin hava akışını işlemler sırasında kontrol edecek şekilde küçük delikler eklenmesinde de kullanılıyor. Gıda sınıfı silikon malzemelerin veya biyolojik olarak parçalanabilen PLA plastiklerin kesiminde üreticiler, moleküler düzeyde hasar oluşmasını engelleyen özel lazer dalga boyları sayesinde artık tüm gerekli güvenlik gerekliliklerini karşılayabiliyor. Geçen yıl yapılan bazı ilk testler ayrıca oldukça etkileyici bir sonuç gösterdi - geleneksel ultrasonik yönteme kıyasla bu lazerler kullanıldığında serum poşetlerinin kapatılması yaklaşık %30 daha az zaman aldı.
Tüm üreticiler, gece vardiyalarında özel parçalar için üretim hatlarını ışık açık olmadan çalıştırmayı amaçlayan, iş birliği yapan robotlar (cobots) ile birlikte 200 watt'lık CO2 lazerlerin bir arada kullanılması konusunda denemeler yapmaya başladı. Kesim başlıkları son zamanlarda yapay zeka destekli görüntü teknolojisi sayesinde oldukça akıllı hâle geldi ve akrilik levhalar üzerinde çalışırken odak uzunluğu ile gaz basıncı gibi parametreleri karbon fiber kompozitler gibi daha sert malzemelere geçtiklerinde otomatik olarak ayarlayabiliyor. Bu durum, CO2 lazer teknolojisinin artık sadece bir üretim aracı olmaktan çıktığını, ürünleri müşteri isteğine göre ve ihtiyaç duyulduğu anda üretebilen esnek üretim sistemleri kurmaya çalışan şirketler için temel bir unsur haline geldiğini gösteriyor.
CO2 lazer kesim, plastikler, ahşap, akrilik, tekstil ve diğer organik malzemeler gibi metal olmayan malzemeler için uygundur çünkü bu maddeler, 10,6 mikrometrelik dalgaboyunu kolayca emer.
Fiber lazerler genellikle metal kesiminde kullanılırken, CO2 lazerler daha uzun dalga boyları nedeniyle temiz kesimler ve daha az yansıma sorunu ile metal olmayan malzemelerin ve karışık malzemelerin işlenmesinde üstün performans gösterir.
Otomotiv, havacılık, elektronik, tekstil, ambalaj ve moda gibi sektörler, CO2 lazer kesmenin hassasiyeti, çok yönlülüğü ve malzeme israfını azaltabilme yeteneği nedeniyle büyük fayda sağlar.
CO2 lazerler, bakır ve alüminyum gibi yüksek yansıtma özelliğine sahip metallerde daha az verimlidir çünkü bu malzemeler lazer enerjisinin büyük bir kısmını yansıtır ve bu da fiber lazerlere kıyasla daha yüksek güç yoğunluğu gerektirir.
Yeni ortaya çıkan trendler arasında akıllı imalat sistemleriyle entegrasyon, otomatik montaj hatları, tıbbi cihaz üretimi ve FDA kurallarına uygun gıda ile temas edebilen malzemelerin işlenmesi yer almaktadır.
Shandong ZhongGuangDian, çeşitli endüstrilere gelişmiş laser işaretleyici makineleri ve özel laser ekipmanları sunar. Güvenilir ürünlerimiz, hızlı teslimat ve ömür boyu garanti müşteri memnuniyetini sağlar.
EN
