CNC Lazer Kesme Tezgahları

CNC Lazer Kesme Tezgahları





Torna ve isleme mekezlerinden farkli olarak; Lazer isleme makinalari, islenecek malzemeyi 0.5 mm’den küçük çapli bir lazer isik hüzmesi ile eritir ve buharlastirir. Sertligi veya yogunlugu ne olur ise olsun, tüm malzemeler çabuk ve pürüzsüz olarak kesilmektedir. Kesilmesi zor malzemelerden olan inconel, titanyum ve takim çeligi örnek olarak gösterilebilir. Dokunmasiz isleme gerçeklestirildiginden dolayi sabitleme-düzeltme gerektirmemektedir.

Maksimum islenebilecek malzeme kalinligi lazer osilatör’ünün çikis gücü ile belirlenmektedir. Örnegin; 4kW’lik bir lazer, 15mm lik paslanmaz çeligi, 20mm lik takim çeligini, 25mm lik yumusak çeligi kesebilmektedir. Ek olarak; üç boyutlu lazer isleme makinalari yalniz düz tabakalari degil, üç boyutlu kompleks parçalarida kesebilmektedir.

LAZER ISLEME MERKEZLERINDE ARANMASI GEREKLI TEMEL KRITERLER VE MAZAK LAZER ISLEME MERKEZLERI
1-) Lazer osilatör’ünün çikis gücü, islenecek malzeme kalinligi için ana kistas teskil etmektedir. Bununla birlikte aranmasi gerekli temel kriterler; kesimde kesintisiz sürekli kalite, pürüzsüzlük ve hassasiyettir. Bunun için, tercih edilecek lazer isleme merkezinin gerçek ve görsel performansi bizzat görülmelidir.

2-) Vibrasyon, lazer gibi hassas bir konuda önemli belirleyici bir kriterdir. Iç vibrasyonlar ve özellikle dis çevresel vibrasyonlar, toplam bileske vibrasyonu teskil etmektedir. Ihmal edilebilir görünen bir vibrasyon, lazer’in yuvarlak açmasi gerekli bir deligin oval açilmasina sebeb olabilmektedir. Ayrica vibrasyon, kesintisiz sürekli kesim kalitesi, pürüzsüzlük ve hassasiyet konularinda etkin bir belirleyici kriterdir.

3-) Toplam kullanilan ekipman sayisi ve toplam maliyetler : Lazer isleme makinalarinda, kullanilan ekipman sayisinin ( odaklayici lensler, dogrultucu ve yönlendiri aynala, kullanilan lazer gazi, tüp sayisi v.s.) olabildigince az tutulmasi seçimlerinizde belirleyici unsurlardan olmalidir. Bu konu; ek maliyet, periyodik bakim-degisim, daha çok ayar, ek fonksiyonel baglantilar, servis maliyeti gibi ciddi düsünülmesi gerekli külfetler getirmektedir.

Temel olarak; Madde-1’de belitilen kesintisiz sürekli kalite, pürüzsüzlük ve hassasiyetin olabildigince az degiskene baglanmasi gereklidir.

a- Isiginin katedecegi yol uzadikça isik saçilimi artmaktadir. Bunu önlemek için ise, ek odaklayici ve dogrultucu elemanlar kullanilmaktadir. ( NC ayarli, eksen ortasinda ek aynali isin sabitleme yada konkavligi NC ile ayarlanabilir özel aynalar kullanilmaktadir.) Bunlarda sonuç olarak; ek maliyet, periyodik bakim-degisim ve servis maliyeti gerektirmektedir. Bu hareketlerin, yüksek hizli kesimlerde sürekli olarak gerçeklestirilecegi göz önünde bulundurulacak olur ise; Lazer isiginin katedecegi yolun mümkün oldugunca kisa, lazer kesim kafasinin da olabildigince az hareketli olmasi önem tasimaktadir.

b- Lazer Gazi ve Kesim Için Gerekli Yardimci Gazlarin oransal kullanim performansi, ara ek ekipman kullanilip kullanilmadigi, tüp ve tüketim maliyetleri de dikkate alinmasi gerekli önemli bir husustur..

c- Toplam elektrik tüketimi, yine toplam maliyetler ile yakindan incelenmesi gerekli bir konudur..

4-) Seri üretim yapilan ve zamanin çok degeli oldugu sistemlerde; seçeceginiz lazer isleme merkezinin, farkli kalinliklardaki farkli malzemeleri, kafa degisimine, ek ayarlara ve zaman kayiplarina gerek duyulmaksisin, kesintisiz ve sürekli gerçeklestirebilme özelligine sahip olmasi gereklidir.

5-) Servis agi, kalitesi ve güvenilirligi tüm kriterlerden ayri tutulmasi ve çok ciddi degerlendirilmesi gerekli temel bir prensiptir.

6-) Tüm bu belirleyici kriterler ile birebir örtüsen, lazer isleme merkezinin tamamlayicisi CAD CAM çizim ve kod çevirici programlarinin mevcut olmasi sizler için yine önem verilmesi gerekli bir konudur. CAD ( Computer Aided Design ) Bilgisayar Destekli Çizim, CAM ( Computer Aided Manufacturing ) Bigisayar Destekli Üretim kisaltmalarindan olusmaktadir.CAM, CAD’de yapilmis çizimleri isler ve makine kodlarina dönüstürür. ( ISO / EIA )

Sonuç olarak; rakamsal veriler, teknik karakteristikleri yansitir. Bu da, temelde sizin teknik beklentilerinizi kasilayacak kriterlerdir. Nihai karar, yukaridaki temel kriterler ve maliyet hesaplari ile birlestirildiginde sizleri gerçek sonuca ulastirmalidir...


SEÇIM KRITERLERINIZE MAZAK’IN GENIS LAZER ISLEME TEZGAH YELPAZESI ILE YAKLASIMI

1-) Sekil 1’deki kesim görüntüleri, Mazak Lazer Isleme Merkezlerinde gerçeklestirilmis gerçek perfonsmaslari yansitmaktadir. Görüntüler, yoruma gerek duymayacak temel bir karsilastirma kriteri sunmaktadir.

2-) Mazak tezgahlarinda, DÖKÜM GÖVDESI ve düzensiz haraketlerden kaynaklanan vibrasyon önleyici YENI SERVO TEKNOLOJISI ile konu hakkindaki hassasiyetini temel kriter olarak vurgulamaktadir. ( Önegin; 10mm çapta 6m/dak. hizda, 1,2mm sacda kesim sonuçlarinda 50mm lik hassasiyet saglanabilmektedir. ) Lazer rezenatörü makine gövdesindedir. Böylece, vibrasyon etkisi minimum’a indirgenmis. Gerek rezenatörün, gereken isin tasiyici borularin fazladan yer kaplamamasi, ciddi bir alan tasarufu saglamakdir.

3-) a-) Mazak, önceki tezgahlarinda, X44 Super Turbo ve U44 Space Gear modellerinde Gezer Optik Kafa ( Flying Optics ) tipi uygulamasi yapmistir. Bu modeller, az yer kaplayan, 1,250C1,250mm’lik Kompakt Lazer tezgahlardir. ( küçük atölye veya arastima merkezleri türü yelerin tercih edecegi tezgahlardir.) Bu tezgahlarda isik hareketleri boyutlardan dolayi olabildigince kisa tutulmustur. Mazak, Döküm Gövde, Yeni Servo Vibrasyon Önleyici Teknolojisinin verdigi güven ile büyük tezgahlarinda hibrit yapiya geçmistir.

Bu yapida; kafa hareketleri ve isigin katedecegi yol olabildigince az tutulmustur. Kafa hareketleri çaprazda Y ekseninde, dikeyde ise Z ekseninde gerçeklesmektedir. Lazer isigina asil yol kateddirecek olan X ekseni hareketlerinde ise, “Lazer Kafa” sabit tutulmus, hareket X-ekseninde tabla hareketine dönüstürülmüstür. ( Bes eksenli modellerde A ve B eksenlerinde açisal hareketler mevcuttur. ) Bu yapi yardimi ile, ek odaklayici ve dogrultucu elemanlar minimum'a indirgenmistir.. Bunlarda, Madde-3 te belirtildigi gibi; ek maliyet, periyodik bakim-degisim ve servis maliyeti ile birebir baglantili kriterlerdir.



b-) Mazak Lazer Isleme Merkezlerinde, lazer gazi karisim tüpünün tek bir tüpe indirgenmesi, önemli maliyet kriterlerinden biri olan gaz tüketiminin ve tüp maliyetinin minimum’a indirgenmesini saglanmistir. Karisim gaz, CAD CAM programi yardimi ile oransal olarak direk osülatör içindeki lazer tüplerine iletilmektedir.

Bu asamada dikkati çekmesi gerekli temel bir konu; fakli farkli tüpten gelecek olan gazlarin karistirilmasi ve sonrasi lazer tüplerine iletilmesi için gerekli ara bir ekipmanin olmamasidir. ( = Ek Maliyet ) Yardimci gazlar tüketim oranlarinda Mazak, hassasiyetini incelenecek rakamsal veriler ve gerçek uygulama perfomansi ile göstermektedir. Chiller ünütesi..yeknesat..

Hava kurutucu ünitesinin ana sogutucu ünitesi içerisine entegre edilmis olmasida da, toplam elektrik tüketimi konusunda pozitif yönde bir gelismedir.

c-) Sogutucu ünite dahil olmak üzere, toplam elektriksel güç gereksinimler oldukça verimli seviyelerdedir. ( Örnegin; Super Turbo X 510-1.5kW için 35.1 kVA dir.)

4-) Malzemenin cinsi ve kalinliginin CNC’ye girilmesi ile; sistem otomatik olarak optimum lazer çikis gücünü, kesim hizini, kullanilacak yardimci gaz türünü ve basincini ayarlayabilmektedir. Ayrica, odaklama noktasi da otomatik olarak kontrol edilebilmektedir. Tüm bu önceden belirlenmis isleme faktörlerinin kontrolü ile, degisik kalinliklardaki degisik malzemelerin kesim islemleri, operatörün makine ayarlari degisimine gerek duyulmaksizin gerçeklestirilebilmektedir. Ayni kesme kafasi ile ince veya kalin saclar, kafa degisimine ve ayarlara gerek duyulmaksizin kesintisiz olarak gerçeklestirilmektedir.

5-) Mazak sirket olarak; sevis agi, kalitesi ve güvenilirligini temel prensipler arasinda benimsemistir. Türkiyedeki Mazak servis performasi ise, yurtdisi performans kriterlerinde övgü ile gösterilmektedir. En etkili ve kalici izlenim, müsterilerimizin bizler için söyledikleridir. Türkiyede, 1,000’in üzerinde referansimiz sizlerin yakindan incelemesine deger bir kriterdir.

6-) Mazak Smart Sistemin asagida örnekleri verilen çok gelismis fonksiyonlari, FMS ( Esnek Üretim Sistemleri ) operasyonunu DNC modunda desteklemektedir. Örnek Fonksiyonlar : Dizayn Ünitesi, Parçalara Ayirma, Çizim Ünitesi Parçalari, Genisletilmis Çizimler, 'CAM data girisi, Yerlestirme, NC Data Çevrimi, Hazir Parametreler.

KARSILASTIRMALI AVANTAJ KRITERLERI

I- Kesme esnasinda, saclarin kendi agirliginin oldukça fazla olmasi ve metal testere agizli tirnaklar üzerine oturmasi sebebi ile yerinden kaymasi çok güçtür. Ayrica, ek önlem olarak kullanilan tutucu klamplar bunu imkansiz hale getirmektedir. Klamp’larin ek faydalarindan biri ise; rulondan gelen bombelesmis levhalarin klamplar sayesinde tabla üzerinde düzeltilmesidir. Kullanilan klamplar, sadece 10X50 mm ebadinda saca girip, tutmaktadir. Klamp yerleri CAD-CAM’de belirlenmekte, yerlesim buna göre ayarlanmaktadir. Çok ince saclar kesildikçe zayiflayabilmektedir. Bu tür durumlarda parçada kayma olmamasi için, yukarida belirtilen ana önlemlere ek olarak, mikro-joint denilen sistem kullanilmaktadir. Mikro-joint, CAD programda otomatik belirlenir. Bu sistem sayesinde, çok ufak parçalar kesildikten sonra, 1mm’den az bir “son parçaçik” ile yapida tutturulmaktadir. Böylece, kesilen parçanin düsmesi engellenmektedir.

II- Mark II ve FG serilerinde mekik tabla opsiyonu getirilmistir. Entegre olarak, otomatik yükleme ve bosaltma ( Auto Load ve Unload ) sistemleri eklenebilmektedir. Dört fakli makinayi besleyebilecek FMS sistemi ( Esnek Üretim Sistemleri-6/10 Raf ) eklenerek, farkli saclarin da otomatik yükleme, bosaltma olanagi saglanabilmektedir. Ayrica, sisteme “Stocker” eklenerek, otomatik olarak kesilen parçalarin tezgahtan alinip, belirli istasyonlarda üst üste istiflenmesi saglanabilmektedir. ( Optopath )

III- Testere sekilli levha kaldirici üzerine konulan levha, tabla içerisinde bulunan ve ayakli pedal yardimi ile yüzeye gelen bilyalar sayesinde kolayca haraket ettirilebilmektedir.

IV- “Flying Optics” ( gezer kafa ) sistemi kullanilan diger firmalarin büyük tezgahlarinda, gezen aksamda körük kullanilmaktadir. Körük, isin yolunu korumaktadir. Körükte yirtilma, sökülme sonucu olusabilecek küçük bir delik, maliyetleri yüksek problemlere neden olmaktadir. ( Körük maliyetleride yüksektir. ) Mazak büyük lazer tezgahlarinda ise, ( bunlarda hibrit yapi kullanilmaktadir ) kullanilan körük çok küçük tutulmustur.

V- Büyük Mazak Lazer Tezgahlarda ( Hibrit yapili ) hareket, Vidali Mil ( Ball Screw ) sistemi ile saglanir. Gezer Kafa ( Flying Optics ) kullanilan tezgahlarda ise hareket “Rack and Pinion” sistemi ile saglanir. “Rack and Pinion” hareket sistemi, hizdan dolayi hassasiyet problemi yaratmaktadir. ( 1-2 sene içerisinde ) Bakim maliyetleri yüksektir. ( Hassasasiyetler; Vidali Mil hareketlerinde yüzde bir, Rack and Pinion sistemlerinde ise onda bir oranlarindadir.)

VI- Lazer gazi, Mazak tezgahlarda üç gazin tek tüp içerisinde olacak sekilde yerlestirilmesi seklinde kullanilir. Lazer gazi, gaz üreten firmalardan tek tüp olarak satin alinir. Diger Lazer tezgah firmalarinda lazer gazi, üç farkli tüp seklinde kullanilir. Daha sonra bunlar bir ara karistirici ünite ile karistirilir ve lazer tüplere verilir. ( Ek maliyet ve hassasiyet sorunlari ile karsilasilir.) Ayrica diger bir problem ise, üç farkli tüpün bitim ve degisim süreleri farkli olacagi için, farkli zamanlarda degisim gerektirecektir. ( Ek is ve zaman kaybi )

VII- Kullanilan iç ve dis aynalarin, sayi olarak diger firmalara kiyasla daha az olmasi, bakim aninda daha az maliyet ve bakim hizi saglamaktadir. Ayrica, rezenatörün bakimi da bu sayede çok kolay olmaktadir.

VIII- Rezenatördeki lazer tüplerini sogutma sistemini gerçeklestiren “Sogutucu Ünite” sinin ( Chiller Unit ) çalisma isi araligi genistir. Bu “ Sogutucu Ünite” sinin ömrünü uzatir. Motor, fan ve hava kaçagi gibi sorunlar ile kolay kolay karsilasilmaz. ..





LAZER5 Lazer Kesme Programı:
Lazer5 lazer kesme simulasyon programı lazer tezgahına (Prima Rapido) beş eksen post dosyası üretmesi amacıyla yazılmıştır. Bu sayede lazer kesmeye bağlı çok önemli zaman kayıplarının azaltılması düşünülmüştür. Lazer tezgahındaki kafa hareketinin bilgisayar üzerinde simule edilmesi, parça tezgaha yerleştirilip işlenmeye başlamadan önce hataların tespit edilip düzeltilmesine imkan verir. Programda lazer tezgahındaki kafanın ani dönmesi simulasyon sırasında görülmekte ve kullanıcıya gerekli açı ve koordinatların "edit" edilebilmesi imkanı sağlanmaktadır. İleri düzey grafik programlama tekniği ile yazılan program unix ve Microsoft tabanlı işletim sistemlerinde çalışabilmektedir.

Teknik Özellikler:
Programın çalışabilmesi için ekran kartının openGL'i desteklemesi gerekmektedir. Lazer kafasının yüzey üzerindeki hareketi ve simulasyon sırasında ani dönmeleri görülebilir. Çarpma veya aşırı dönme olan yerlerde açılar ve koordinatlar çarpma ve aşırı dönmeyi engelleyecek şekilde düzeltilebilir. Lazer kafanın takip ettiği nokta sayısı belirli bir toleransta azaltılabilir. Lazer kafasının adım adım ilerlemesi simule edilebileceği gibi istenirse sürekli olarak ilerlemesi sağlanabilir. Animasyon hızlandırılabilir gerekteği yerde durdurulabilir. Kafanın belirli bir noktaya gitmesi sağlanabilir. Yapılan değişiklikler kaydedilebilir.

"FIXTURE DESIGN" Lazer Kesme için Fikstür Hazırlama Programı:
Daha önce CAD programı kullanılarak hazırlanan fixture tasarımı ortlama 0.5 -1 gün sürüyordu. Bu süreyi kısaltmak amaçlı fixture design programı geliştirildi. Bu program sayesinde fixture tasarımı 5 dakika gibi kısa bir sürede yapılabiliyor.

Teknik Özellikler:
Programın çalışabilmesi için ekran kartının openGL'i desteklemesi gerekmektedir.
Program Girdileri:
Sac Kalınlığı: default 0.8 mm
Z Mesafesi: Çentiklerin kesişim noktasını belirler.
X ve Y yönündeki kesit konumları : slider kullanılarak belirlenir.

"DRAWBEAD 1.0" Kesme Çubuklarını 5 Eksende İşleme Programı:
Kalıp tasarımında kullanılan ve sac parçalarının katlanmasını engelleyen, kalıp içersinde sacın akışını kolaylaştıran kesme çubuklarının işlenmesi amacıyla geliştirildi.
Program Girdileri:
Kesme çubuğu bilgisi: iges eğri
Yüzey bilgisi: iges, STEP yüzey
Feedrate, çap ve başlangıç noktları
Post dosya ismi (HSM ler için)