Lazer, plazma ve oksijen kesim: hangi iş için hangisi?

Metal parça imalatında kesim, sonraki bütün aşamaların doğruluğunu belirler. Yanlış yöntemle kesilen bir parça ya ölçüsünü tutturamaz ya da kenarında sertliğini kaybeder. Lazer, plazma ve oksijen kesim; üçü de ısıl kesim yöntemidir ama çalışma prensipleri, ısı etkileri ve maliyetleri farklıdır.

Yöntemlerin çalışma prensibi

• Lazer kesim: Odaklanmış yüksek enerjili ışın, metali çok dar bir bölgede eritir; yardımcı gaz eriyiği kesme yolundan uzaklaştırır.
• Plazma kesim: İyonize edilmiş gazdan oluşan yüksek sıcaklıklı ark, metali eritir ve yüksek hızlı gaz akışıyla uzaklaştırır.
• Oksijen kesim: Çelik, alevle tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılır; saf oksijen jeti metali oksitleyerek (yakarak) keser.

Karşılaştırma

	Lazer	Plazma	Oksijen
Uygun kalınlık	İnce ve orta	Orta ve kalın	Kalın ve çok kalın
Ölçü hassasiyeti	En yüksek	İyi	Düşük–orta
Isı etkilenmiş bölge	En dar	Orta	En geniş
Kenar kalitesi	Düzgün, dike yakın	Hafif eğimli, az cüruf	Pürüzlü, cüruf ve oksit tabakası
Hız	İnce kesitte çok yüksek	Orta kesitte yüksek	Düşük
Tipik kullanım	Delikli, detaylı ve seri parçalar, bıçak profilleri	Büyük astar plakaları, gövde parçaları	Kalın bloklar, ağır gövdeler, kaba kesim

Kalınlık sınırları makineye, malzemeye ve istenen kaliteye göre değişir; tablo nitel bir karşılaştırmadır.

Aşınma çeliğinde ısı etkisi neden önemli?

Hardox® gibi aşınma çelikleri sertliğini üretimdeki ısıl işlemden alır. Isıl kesim, kenara yakın bölgeyi yeniden ısıtır ve bu bölgede sertliği düşürebilir. Büyük bir plakada bu, birkaç milimetrelik bir kenar bandıdır ve çoğu zaman önemsizdir. Ancak küçük ve dar bir parçada ısı, parçanın tamamına yayılabilir; parça kesimden sonra tasarlanan sertliğini kaybedebilir.

Bu nedenle:

• Küçük, dar ve delik yoğun parçalar, ısı etkisi en dar olan lazerle kesilmelidir.
• Oksijen kesim, büyük ve kalın parçalarla sınırlandırılmalıdır.
• Kalın ve yüksek sertlikli plakalarda kesim kenarı çatlamasına karşı ön ısıtma değerlendirilmelidir.
• Kesim sırası ve parça yerleşimi, ısının bir bölgede birikmesini önleyecek şekilde planlanmalıdır.

Kesime hazırlık: dosya ve yerleşim

Kesimin kalitesi, makineye gelmeden önce başlar. DXF ya da DWG formatındaki çizim; ölçekli, kapalı konturlu ve tek parça başına ayrı katmanda olduğunda hatasız işlenir. Ölçülerin hangi kenardan verildiği, deliklerin cıvata mı yoksa geçme mi olduğu ve toleransların hangi yüzeyler için geçerli olduğu çizimde belirtilmelidir.

Yerleşim (nesting) aşamasında parçalar plakaya fireyi azaltacak şekilde dizilir. Aşınma çeliğinde yerleşim yalnızca fire hesabı değildir: bükülecek parçaların büküm hattı haddeleme yönüne göre konumlandırılır, küçük parçalar ısının birikmeyeceği şekilde dağıtılır ve kesim sırası buna göre belirlenir.

Kesim sonrası kontrol

Seri üretimde ilk parçanın ölçüsü kontrol edilir; seri boyunca belirli aralıklarla tekrar ölçülür. Kenar kalitesi, cüruf ve çapak durumu ile deliklerin konumu, parçanın sonraki aşamaya geçmeden önce doğrulanır.

Maliyeti ne belirler?

Metre başına kesim maliyeti; kalınlık, kesim hızı, sarf ve makine saatiyle belirlenir. Ancak toplam maliyeti asıl etkileyen, kesimden sonraki işçiliktir. Lazerle kesilen bir delik doğrudan kullanılabilirken, oksijenle kesilen bir delik işleme gerektirebilir. Plazmada kenar eğimi, kaynak ağzı hazırlığında ek iş çıkarabilir. Doğru karşılaştırma, kesim artı sonraki işlemlerin toplamı üzerinden yapılmalıdır.

Tek projede birden fazla yöntem

Bir şut projesinde astar segmentleri ve havşalı delikleri lazerle, büyük gövde plakaları plazmayla, kalın taşıyıcı konsollar oksijenle kesilebilir. Üç yöntemin aynı atölyede bulunması, her parçayı en uygun yöntemle kesip maliyeti ve kaliteyi birlikte optimize etmeyi mümkün kılar. KSC Metal'de kesim yöntemini çizimi ve parçanın kullanım yerini gördükten sonra öneriyoruz.

Sık sorulan sorular

Lazer kesim her zaman en doğru seçim midir?

Hassasiyet açısından evet; ancak kalın ve büyük parçalarda plazma veya oksijen daha ekonomik olabilir ve hassasiyet ihtiyacı yoksa yeterlidir.

Kesimden sonra parçanın sertliği değişir mi?

Kenara yakın dar bir bölgede değişebilir. Küçük parçalarda doğru yöntem ve kesim sırasıyla bu etki sınırlandırılır.

Çizimim yoksa hangi yöntemin uygun olduğunu nasıl bileceğim?

Parçanın fotoğrafını ve ana ölçülerini paylaşmanız yeterli; yöntemi ve malzemeyi birlikte belirleriz.

Kalın bir Hardox® plakayı lazerle kesmek mi, plazmayla kesmek mi daha doğru?

Parçanın boyutuna ve hassasiyet ihtiyacına bağlıdır. Küçük ve delikli bir parça kalın da olsa lazerde daha iyi sonuç verebilir; büyük ve sade bir parçada plazma hem daha hızlı hem daha ekonomiktir. Kararı çizim ve adet üzerinden birlikte veriyoruz.