E-Dergi SEKTÖRLER HABERLER ÜRÜN TANITIMLARI TEKNİK YAZILAR DOSYALAR RÖPORTAJLAR BAŞARI HİKAYELERİ UZMAN GÖRÜŞÜ YAZARLAR FUARLAR ETKİNLİKLER PROFİLLER Editörden Künye YAYIN KURULU ARŞİV ABONELİK İLETİŞİM
KALIP TEKNOLOJİLERİ ALSEKO LAZER KAYNAK

Öztürk GÖKGÜR, Alseko Enerji,  lazer@alsekoenerji.com.tr

 

Dünya pazarlarında ekonomik ama kaliteli ürün ve hizmetlerin rekabet şansını arttırdığı, yeni endüstriyel tasarım ve ürünlerle, yeni pazarlar kazanan sanayisi gelişmiş ülkelere baktığımızda,  20.yüzyıl teknolojisinde elektron teknolojisi belirgin iken 21.yüzyıl teknolojisine ise optik ve photon, yani ışık/ışın ve lazerler belirleyici olacaktır diyebiliriz. Henüz lazer imalat yöntemlerinden lazer kaynağını uygulayacak firma ve eleman sayısında büyük eksiklik bulunuyor olsa bile eğer Türkiye, belli sanayi ürünlerinde dünya pazarlarında rekabet edebilme şansını kaybetmek istemiyorsa ve pazar payını yeni, ucuz ve kaliteli sanayi ürünleri ile genişletmek istiyorsa lazer kaynak başta olmak üzere, lazer imalat teknolojisini kullanmak zorundadır düşüncesindeyiz.

 
Farkındalık yaratacak olan lazer teknolojilerinin, dünya pazarlarındaki pozitif süreçlerini gözlemleyen, İtalyan SİSMA firmasının Türkiye distribütörü olan ALSEKO Enerji Mühendisleri olarak, müşterilerimiz için lazerin icadı ve lazer ışının nasıl oluştuğunun merak konusu olduğunun bilincindeyiz.
 
Lazer;  İlk olarak 1917 yılında Albert Einstein tarafından stimüle ışımanın varlığı öne sürüldü. 1960 yılında Theodore Maiman optik frekansta lazer hereketini keşfetmesiyle hızlı bir sürece girmiştir.
 
Foton Oluşumu
Atomlar sürekli dönerek, titreşerek ve yer değiştirerek hareketlerini sürdürürler. Katı maddelerde bile bu durum geçerlidir. Ve  farklı uyarılma durumlarında bulunabilirler, yani farklı enerji seviyelerine sahip olabilirler.
 
Eğer bir atoma çok fazla eneji uygularsak (pompalarsak) , elektronlar temel (en düşük) enerji seviyesini terk edebilir yani atomun çekirdeğinden uzaklaşabilir ve uyarılma seviyesine çıkabilir.
 
Genel olarak uyarılmış atomların seviyesi, temel seviyenin 2 ya da 3 seviye üzerindedir diyebiliriz. Bir elektron, yüksek enerji yörüngesine çıktığı zaman, bir süre sonra ait olduğu enerjili yörüngeye geri dönmek isteyecektir.
 
Bu pompalama kuvvetli ışık flaşı ile olabileceği gibi, elektrik yüklemesi ve diyot gibi farklı pomplamalarlada uygulanabilir.  Lazerlerde bu pompalama -population inversion- olarak adlandırılır ve mediyumun içinde veya fiber düzeneklerde gerçekleşir.
 
Enerji ile pompalanan ortamda bulunan uyarılmış atomlar,  bulundukları yörüngelerden daha düşük enerjili yörüngelere düştüklerinde açığa çıkardıkları enerji, salınan fotonun enerjisine eşittir. 
 
İşte tam bunu yaparken sahip olduğu enerjiyi ışığın temel parçacık olan foton olarak açığa çıkarır.
 
 
Bu enerji,  fotonun dalga boyunu belirler, dolayısıyla da açığa çıkan ışığın rengini belirler.  
 
Enerji pompalanan ortamın başına ve sonuna ayna koyulur, Belirli bir dalgaboyu ve faza sahip olan bu fotonlar, hareketlerine ortamın başlangıç ve bitiş noktalarındaki aynalardan yansıyarak sürekli devam ettirecektir. Hareket eden bu fotonlar kristalden geçerken diğer atomları da uyarırlar. Bu işlemde, hareket eden fotonlar diğer elektronların da aşağı enerji seviyelerine atlamalarına neden olacak ve böylece aynı dalgaboyu ve fazdaki yeni fotonlar açığa çıkacaktır.
 
Zamanla bu işlem art arda gerçekleşecek ve aynı dalgaboyu ve faza sahip çok fazla fotonumuz olacaktır. Tüm fotonlar birbiriyle eş adımda yürür. Bunu aynı adımda yürüyen bir bölük asker gibi düşünebiliriz.Tek yönlüdür ve aynı zamanda çok güçlü, konsantre ve ince bir ışındır. Tüm lazer tiplerinde ortama, atomları uyarılma eşiğinin üzerine çıkarmak üzere enerji pompalanır.
 
3. ve 2. enerji seviyeleri arasındaki geçişten laser ışığı elde edebilmek için elektronların 3. enerji düzeyinde kalma süreleri 2. düzeyinde kalma sürelerinden uzun olmalıdır. Ancak bu şekilde 3. Enerji düzeyinde bulunan elektronların ve onların sayısı daima artacaktır.
 
Normal ışık, dalga boyları muhtelif, rengarenk, yani farklı faz ve frekansa sahip dalgalardan meydana gelir.
 
Lazer ışığı, yüksek genlikli, aynı fazda, birbirine paralel, tek renkli, hemen hemen hemen aynı frekanslı dalgalardan ibarettir.
Prensip olarak lambalar dağınık, lazerler ise kohorenttir.
 
Lazer  
LAZER, uyarılmış atomların fotonlarını yayınlama şeklini kontrol eden ve onları uyumlu bir huzme şeklinde oluşturan optik kaynaklardır. İngilizce’de, “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”’ın kısaltmasıdır. Lazer ışınları yüksek frekanslı olduklarından güneş ışını özelliklerine sahipt ancak lazer ışınları tek frekanslı olduğu için kayıpları azdır. Ayrıca lazer ışınları aynı fazda yapılan ışık dalgaları olduğu için şiddeti büyük olur. 
 
Bu teknoloji, birçok ayırt edici özelliğe sahiptir. En büyük özelliği dağılmaz olması ve yön verilebilmesidir Dalga boyunun küçük olması dağılmayı da büyük ölçüde azaltır. Uyarılan atomlar her yön yerine belirli yönlerde hareket ederler. 
 
Lazer ışınının yönlülüğü önemli avantaj sağlar.  Düşük çaplı ışınlarda yüksek enerjiler oluşması, mesafeye göre ışın açısının değişmemesi ,ışının ortamda az miktarda dağılması ve odaklanmanın istenilen bölgelerde kolay oluşması denilebilinir.
 
Dolayısıyla; Laserin üretim ortamında 
 
• Organik solvent likiti kullanılıyorsa Dye
• Gaz kullanılıyor ise onun ismi ile, örneğin karbondioksit gazı kullanılıyorsa karbondioksit lazeri (CO2),  argon gazı ile argon lazeri, helyum ve neon ile He-Ne lazeri. • Inert gazlar (argon, kripton veya xenon) ile reaktif gazların (florin ya da klorin) karışımı kullanılıyorsa Eximer lazeri
 
Yarı iletken Aluminyum-Galyum-Arsenid (AlGaAs) levhalarından oluşan bir mikroçip kullanılıyorsa Diyod laseri
 
Endüstride
Uyarılmış salınımda foton salınımı düzenlidir. Lazer ışını dağılmaz olduğundan kısa darbeler halinde yayınlanabilmesi yani kayıpsız yüksek enerji  nakli  yapılmasının mümkün olduğunu söylemiştik. Bu özelliğinden dolayı lazer ışığı, metalleri milimetrik olarak kaynak , markalama ,kesme ve delme gibi işlerde üstün avantaj saglar ve endüstrisinde kullanılırlar.
Işık kaynağının etkidiği ortamın gaz, katı, sıvı ya da yarı iletken oluşuna göre laserler değişik isimler alırlar. Diğer bir deyişle laser üretim ortamı laser tipine adını veren özelliktir. 
 
Laser ışınının oluşması için gerekli düzenekte bir optik rezonatör içersine yerleştirilmiş “pompalama kaynağı” da denilen ışık kaynağı (örneğin bir flaş lambası), bu ışığın etkidiği bir mediyum (ör. Karbondioksit gazı veya Erbiyum kristali ya da mikroçip), mediyumun iki ucunda tam yansıtıcı ve yarı yansıtıcı aynalar ve laser ışığının çıkış yaptığı bölmede bulunan mercekler bulunduğunu söylemiştik.
 
Katı ortam (solid-state) kristal kullanılan sistemlerde kristalin optik özelliklerini arttırmak için düşük konsantrasyonlarda kristale katılan “dopant” madde ismi (ör: Neodimiyum, Holmiyum, Erbiyum, Erbiyum-Krom) ve kristal ismi olan İtriyum-Aluminyum-Garnet (YAG) ve İtriyum-Skandiyum-Galyum-Garnet (YSGG) birlikte kullanılarak Nd:YAG, Ho:YAG, Er:YAG ve Er,Cr:YSGG gibi çeşitli isimler alır.
 
Günümüzde ise en çok kullanılan ; yüksek frekanslı elektrik akımı ile uyarılan CO2 ve flaş lamba veya diyot larla uyarılan katı hal (Nd:YAG ve Ytterbium Fiber) lazerlerdir denebilir.
 
Kalıp Teknolojileri ve Lazer Kaynak
İmalat sektöründe lazer; temassız, aşınmasız ve çok amaçlı kullanımlı bir takım olarak günümüzde kullanılmaktadır.
Bilgisayar destekli üretime, otomasyona uygun oluşu, ekonomik ve kaliteli bir üretim sağlaması nedeniyle sanayide malzemelerin islenmesinde her gecen gün  konvansiyonel imalat yöntemlerinin yerini almaktadır. İmalat sektöründe kullanılan yüksek güclü lazer makinelerin verimlerinde ve güçlerinde çok kısa sürelerde büyük artışlar elde edilmiştir. Bunun paralelinde maliyet fiyatlarında büyük düşüşler kaydedilmektedir.  Bu makinelerin kapladıkları alan ve ağırlıkları büyük ölçüde azalmıştır.
 
Kolay kumanda edilebilir yüksek güçlü lazer teknolojinin ana avantajı ise çok kısa spektral çıkışa sahip oluşudur. Düşük termik nüfusundan, kompakt yapıları, 
 
düşük boyutları,  yüksek isin kalitesi ve güçleri sayesinde, imalat sanayinden, malzemelerin islenmesinde yeni perspektifler, imkanlar sağlamaktadır.
 
Yeni teknolojiler ile sürekli gelişime açık olan Lazer Kaynak Makinaları ; dokunmatik ekranda kolay parametre ayarları, divizör ile eş zamanlı çalıştırabilme, hafızaya alma gibi bir çok özellik sunmaktadır.
 
Bu yüksek güç, kalın metallerin kaynağı için yeterli görülmektedir. Nd-YAG-katı lazer ışını, kısa dalga boyutudur ve metaller tarafından iyi absorbe, (emilme) edilmektedir. Lazer ışınının aynı makineden prizler yardımıyla  birden fazla ışın kabloları halinde istenilen yere iletilmesi nedeniyle imalathanelerde, fabrikalarda, seri üretimde kullanım alanı bulmaktadır. Bu yöntemde işlenen parça sabit kalırken lazer kaynak ışını hareketli olmaktadır.
 
Diğer bir tercih nedeni ise, mevcut konvansiyonel üretim bantlarına, tezgahlarına ve portallarına  uygunluğu ve kolay entegre edilebilmesidir. Bu yöntemin sanayide  mevcut konvansiyonel imalat yöntemleri ile  entegrasyonu mümkündür.
 
Lazer makineleri manuel imalat yöntemlerine de uygundur. Üretim yerinde bulunan ışın prizleri (yada optik prizler)  ve optik kabloları aracılığıyla, elle hareket ve kontrol edilen lazer penceri, (lazer kafası) ile imalat işlemleri  gerçekleştirilmektedir.
 
 
Lazer ile kaynak işleminin en büyük avantajı yüksek verimliliği (%50 ye kadar çıkabilmekte) , yüksek kaynak hassasiyeti, düşük işletme maliyeti ve çok küçük boyutta olmasından dolayı robotlara ve makinelere çok kolay monte edilmesidir.
NEDEN LAZER KAYNAK?
• Malzemede düşük termal etki
 
• Yüksek kaynak dikişi kalitesi
 
• İmalat ve tamir islerinde kullanım
 
• Klasik kaynak metodlarına kıyasla yüksek lazer gücü sayesinde , yüksek randıman ve malzeme kaynatma hızı
 
• Mevcut elektrik kasasına, 63 A sanayi prizine takılarak elektrik enerjisine kolaylıkla bağlanabilme
 
• İstenilen sertlikte kaynak dikişi
 
• Taşınabilirlik yani mobilite (rahat taşınabilirlik ve kurulma)
 
• Yüksek isletme ömrü
 
• Lazerin temiz bir enerji kaynağı    olması
 
• Malzemelerin farklı kalınlıklarda kaynak edebilir olması,
 
• Aynı ve/veya farklı metallerin kaynatılabilmesi, malzeme ile aynı kompozisyonda sonuca ulaşılması
 
• Kaynak işlemini dolgu malzemesi kullanmadan/kullanarak gerçekleştirebilmesi
 
• Yüksek ışın kalitesi, yüksek kaliteli malzeme işleme
 
• Al- Mg alaşımların işlenmesine olan uygunluğu
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Paylaş Tweet Paylaş
5301 kez okundu
GÜNCEL YAZILAR
Seçici Lazer Ergitme Yöntemi (SLM) ile Eklemeli İmalat
*Additive Manufacturing With Selective Laser Melting Method (Slm)   Muzaffer ZEREN / Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Böl&uu DEVAMI...
Saç Kalıp Sektöründe Geleceğe Yönelik Beklentiler
Dr. Gül Çiçek Zengin Bintaş    Giriş Kalıp sektörü, seri üretimin ayrılmaz bir parçası olarak kendini gösterir ve üretim süreç DEVAMI...
Sac Kalıp Sektöründe Dijital Teknolojilerin Kullanımı: Verimlilik Sağlayan Uygulama Örnekleri
Gül Çiçek Zengin Bintaş, Mubitek Tasarım Bilişim Makine San. Ve Tic. Ltd. Şti.   1. GİRİŞ Sac kalıp tasarımı imalat sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğru ve etkili DEVAMI...
Polilaktik Asit (Pla) Plastik Filamentlerin 3D Eklemeli İmalat Uygulamalarında Kullanımı
Muzaffer ZEREN, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Şüheda ÖZEL, Kocaeli Üniversitesi FBE   &Ou DEVAMI...
Eklemeli İmalatta Eriyik Yığma Modelleme (FDM) Yöntemi İle Otomotiv Parçalarının Prototipleme Çalışması
Muzaffer ZEREN, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Neşe Çakıcı ALP, Kocaeli Üniversitesi Mimarlık ve Tas DEVAMI...
İki Farklı Kalınlığa Sahip Press Fit Terminallerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi*
Müge Erdoğan, Ezgi Az, Mert Onan, Ahmet Celal Topkaya Hatko A.Ş., Ar-Ge Merkezi, Avcılar-İstanbul *Investigation of Mechanical Properties for Two Different Thickness of Press Fit Terminals DEVAMI...
Fusion 360 Genel Kabiliyetler
DEVAMI...
Tasarımdan Üretime Verimli Yönetim
Dr. Gül Çiçek Zengin Bintaş, Endüstriyel Tasarımcı, Mubitek Ltd. Şti.- İnovasyon Müdürü Harun Öztürk, Bilgisayar Mühendisi, MUBİTEK Ltd. Şti. &nda DEVAMI...
Metal Enjeksiyon Uygulamalarında Hasar Mekanizmaları ve Yüksek Performanslı Yeni Bir Kalıp Çeliği: SITHERM S361R
  M. Önder Yücel Akademi Metalurji - Genel Md.   Öncelikli olarak metal enjeksiyon kalıplarında oluşan hasarları özetlemek ve daha sonra yüksek performanslı yeni DEVAMI...
3 büyük Türk Firması, Birleşerek Alpha Metalurji Markasını Yarattı
Türkiye, elektrikli otomobil, savunma sanayi, beyaz eşya, havacılık sanayi gibi alanlarda dünya ile rekabet edebilecek konuma doğru ilerlerken; bu sektörlerde kullanılan malzemelerin ü DEVAMI...
Endüstriyel Seri Üretim Kalıp İmalatçı Firmaların Sanayi Üretimindeki Etkileri ve Kalıp Endüstrisinde Mikro ve Küçük İşletmelerin Önemi
Mak. Müh. Can OKATAN Can Okatan Endüstriyel Danışmanlık Mühendislik Kalıp San. ve Tic. Ltd. Şti.   Kalıp Nedir ? / Kalıpçı Nedir ? Arapça kālib (TDK &ndas DEVAMI...
Arge Merkezi Kurulum Süreçleri, Sürdürülebilirlikte Arge ve İnovasyonun Önemi*
Dr. Gökhan Başman,  A. Tolga Özbey gokhanbasman@kormetal.com,  tolgaozbey@kormetal.com  Kormetal San. Ve Tic. A.Ş., Arge Merkezi Müdürlüğü Ünivers DEVAMI...
Çekme Kalıbı Tij Mili Optimizasyonu ve Yeni Tasarım Yapısı
Fatih Yaylacı, Kadir Akcan, Gürkan Erol, Burak Gürler                                       &nb DEVAMI...
Plastik Enjeksiyonda Kalıp İçinde Meydana Gelen Birleşme İzlerini Ortadan Kaldıracak Bölgesel Isıtma Soğutma Teknolojisinin Geliştirilmesi*
Yazar: Ali GÜLER - MTN Kalıp  *The Development Of District Heating And Cooling Technology That Will Remove Integration Signs Occurring İn Mould İn The Plastic    DEVAMI...
Alüminyum İşlemede İyileştirmeler
Birden fazla takımdan ziyade tek bir frezeleme takımı ile alüminyum parçalarda işleme uygulaması gelişiyor.   Otomotiv sanayi ağırlık ikilemiyle karşı karşıya kalıyor. Ö DEVAMI...
DAHA YALIN ÜRETİME DOĞRU BİR ADIM
Sandvik Coromant Daha Hızlı Kurulum Değişiklikleri Daha Küçük Parti Üretimi Mümkün Kılıyor     Daha küçük partilerde ü DEVAMI...
Kalıpçılıkta ve Parça Üretiminde Lazer İle Isıl İşlem
Doğan ÖZDEN, Genel Müdür - Atlas CNC Makina Tic. Ltd. Şti.   Bu yazda sizlere Alman Alpha Laser Gmbh.  ve Alman Alotec Dresden Gmbh.  Firmaları tarafından DEVAMI...
Malzemelerde Yaşanan Devrim, Üretimin Geleceğini Şekillendiriyor
Sandvik Coromant Malzemeler konusundaki son eğilimleri izlemek çok önemli   Yeni malzemeler sayesinde mühendisler daha güçlü, tok, hafif ve yü DEVAMI...
Tasarım 4.0 / Bölüm 1
Mustafa BİNTAŞ, Uçak ve Makine Yük. Müh., MUBİTEK Kurucu Başkan Cengiz ÖZ, Makine Müh., MUBİTEK Teknik Müdür   İnsanoğlu var olduğu andan beri bir DEVAMI...
Autodesk in Tümleşik Analiz Çözümü ; Autodesk SimulationMechanical 2017
Tasarımcılar, mühendisler ve analistler   Doğru bir şekilde ürün davranışını tahmin etmek, tasarımları idealleştirmek ve imalattan önce mekanik simülasyon yolu DEVAMI...
Metal Enjeksiyon Kalıpları için Yeni Nesil Çelik: ISOTROP
Özgü Can Öksüz, Metalurji ve Malzeme Müh, Ekol Çelik, Ece Uçak, Malzeme Bilimi ve Mühendisi, As Çelik, Murat İnan, Metalurji ve Malzeme Müh., DEVAMI...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM