Metal Dünyası

Çelik

Demir

Maden

Alüminyum

Döküm

SEKTÖRLER HABERLER ÜRÜN TANITIMLARI TEKNİK YAZILAR DOSYALAR RÖPORTAJLAR BAŞARI HİKAYELERİ UZMAN GÖRÜŞÜ YAZARLAR FUARLAR ETKİNLİKLER PROFİLLER Editörden Künye YAYIN KURULU ARŞİV ABONELİK İLETİŞİM
Lazer Kesim Uygulamalarında Azot Gazı Kullanımı

Tuğba MEMİLİ – Mikropor Makina San. ve Tic. A.Ş. – Ar-Ge Takım Lideri
Burcu ÖZGÜMÜŞ – Mikropor Makina San. ve Tic. A.Ş. – Ar-Ge Teknik Dokümantasyon Sorumlusu

 

Lazer teknolojisi ile yapılan metal kesim işlemleri, bilinen diğer yöntemlere kıyasla bir çok açıdan daha başarılıdır. Lazer kesim yöntemi; yüzey kalitesi yüksek, hassas ve hızlı kesim elde edebilmek için endüstride sıkça tercih edilmektedir. Prensip olarak lazer kesim; odaklanmış ve güçlendirilmiş olan ışığın kesilecek olan yüzeye gönderilerek malzemenin lokal olarak yanması, erimesi ve buharlaşmasına dayanır. Yönlendirilen güçlü ışınlar malzemeyi oluşturan bağları koparır ve kesim işlemi gerçekleşir. 

 

Diğer tüm yöntemlerde olduğu gibi, lazerle kesim teknolojisinde de üretim verimliliğini arttıran ve ürün kalitesine doğrudan etki eden bir takım parametreler bulunmaktadır. Bu parametrelerden biri de kesim sırasında kullanılan ve malzeme ile doğrudan temas halinde olan gazlardır. Işınların yönlendirilmesi ile eriyen malzemeyi yüzeyden uzaklaştırabilmek için malzeme türüne bağlı olarak lazer kesim işleminde çeşitli gazlar kullanılır. Paslanmaz çelik, alüminyum, alaşımlı çelik ve nikel alaşımlarında çapaklar, basınçlı azot gazı (ortalama 12-20 barg) kullanımıyla, uygulanan basınç sayesinde mekanik bir kuvvet oluşturularak kesim alanından uzaklaştırılır. Kesim yapılan malzeme üzerine gönderilen azot gazı kalitesi çok önemlidir. Azot gazı içerisinde safsızlık olarak bulunan oksijen yüzdesi artarsa malzeme oksitlenmekte ve kesim kalitesi bozulmaktadır.

 

Saf azot gazı kesim işlemi sırasında hava ile ürün arasında bir bariyer görevi görüp, ürünün korozyona uğramasını engeller. Böylelikle kesim sırasında oksijenle olan temasından kaynaklı paslanma, kararma ve çapaklanma veya korozyondan kaynaklı renk değişimi gibi problemler minimuma indirgenir. Özellikle kalın malzemelerde daha yavaş bir kesim işlemi olacağı için malzeme yüzeyi oksijen ile daha fazla temas edebilme kapasitesine sahiptir. Bu yüzden yüksek kalitede bir kesim yüzeyi elde edebilmek için metal kesim işlemlerinde minimum azot saflığı 99,99% olmalıdır.

 

Metal kesim işlemlerinde azot gazı kullanmak ilaveten üretim hızını da arttırmaktadır. Oksijen gazı ile yapılan kesimlerde kesim sırasında, oluşan ekzotermik reaksiyon sonucu açığa çıkan ısıdan da yararlanılmaktadır. Kontrollü bir kesim olması açısından, oksijen gazı ile yapılan kesim işlem hızı, azot gazı ile olan işlem hızından çok daha yavaştır. 

 

Bu çalışmada, lazer kesim endüstrisinde kesim kalitesine doğrudan etki eden parametre olan azot gazı kalitesi ve bu gazın son ürün kalitesine etkileri incelenmiştir.

Vaka Analizi:  
Genellikle otomotiv sektörüne veya fason üretim olarak paslanmaz çeliklerde lazer kesim yapan bir firma, var olan azot ihtiyacını manifoldlar sayesinde tedarik ediyordu. Fakat, azot gazı kaynağı olarak manifold kullanımı şirkete, azot ihtiyacını istenildiğinde karşılayabilmek için bolca depo alanı ihtiyacı gerektirmekteydi ve manifoldların taşınması içinde ayrı bir maliyet ve güvenlik sorunları ortaya çıkarıyordu. Hem ekonomik hem de verimli bir kaynak olmağı için şirket azot kaynağı olarak başka bir marka azot jeneratörü satın almıştır.  Kullanılan azot jeneratörünün saflık değeri metal kesim işlemi için yeterli olmadığından ötürü ürün yüzeyi çapaklı ve sarı-siyah renklere dönerek düşük kalite ürünlere sebep olmuştur.  Resim 1’den de görüldüğü üzere malzeme kalınlığı ince (4mm) olmasına rağmen azot jeneratöründen gelen azotun saflığının düşük olması sebebi ile kesim yüzeyi okside olmuş ve sararmıştır.  Bu azot jeneratöründen üretilen azot saflığı firmamız teknik uzmanlarınca ölçülmüş ve 99,999% saflıkta olması gereken jeneratörden üretilen azot kalitesinin 92%’yi geçmediği görülmüştür ve müşteriye raporlanmıştır.

 

Bu kesim yüzeyinden elde edilen SEM görüntüleri de incelendiğinde (Resim 2) topolojik olarak pürüzlü bir yüzey oluştuğu micron boyutunda da gözlemlenmiştir. 

Şirket, safsızlık sonucu düşen ürün kalitesinden dolayı, kısa süreliğine manifold kullanımına geri dönmüş ve ödediği yüksek maliyetlerden ve artan servis maliyetlerinden ötürü başka firmadan almış olduğu azot jeneratörünü iade etmiş ve Mikropor Azot Jeneratörü (MNG) almaya karar vermiştir. 

 

Mikropor 1987’den beri edindiği tecrübeler ile müşteri problem ve şikayetlerine çözüm olabilme adına şirketten gerekli bilgileri (üretim portföyü/ hacmi, gerekli debi, saflık vb.) alarak, ihtiyaca uygun tam kapsamlı bir sistem kurulumu gerçekleştirmiştir. Sistem, MNG-1110 azot jeneratörü, MDX-1110 azot saflaştırıcı ünite ve MGD-60 gaz saflaştırıcıdan oluşmaktadır. Kurulan sistem ile müşterinin ihtiyacı olan 100m³/h debide ve 99,999% saflıkta ve -40°C çiğlenme noktası kalitesinde azot gazı sistemi kurulmuş ve müşteriye kesintisiz, yüksek kaliteli azot üretme imkanı sağlanmıştır.

 

Sistemde yer alan MNG-1110 azot jeneratörü ile 99,5% saflıktaki azot MDX-1110 ünitesi ile 99,999% saflığa yükseltilmiş ve metal kesim işlemi için gerekli olan minimum 99,995% saflıktaki azot ihtiyacı karşılanmıştır. Üretilen saf azot çiğlenme noktası ise MGD-60 gaz kurucu sistemi ile -40°C ‘ye kadar indirgenip hiçbir azot kaybı yaşanmayarak 100m3/h sistem sonunda kullanıma hazır hale getirilmiştir. MGD sistemi ile sağlanan düşük çiğlenme noktası sayesinde ayrıca neme karşı hassasiyeti bulunan malzemelerde oluşabilecek korozyon problemlerinin de önüne geçilmiştir. Yeni Mikropor hat kurulumu sayesinde son ürün yüzey kalitesi Resim 3’teki gibi olmuştur. 

Malzeme kalınlığı Resim 1’de ki ürüne göre daha kalın olmasına rağmen (20mm) yüzeyde herhangi korozyon belirtisi sarı leke oluşumu görülmemektedir (Resim 3).  Ayrıca doğru seviyede gaz basıncı ile de kesilen ürün üzerinde herhangi bir kalıntı, çapak kalmayıp, yüzey kalitesi yüksek bir son ürün elde edilmiştir. 

SEM görüntüsünden de görüldüğü üzere çapak oluşumu micron boyutunda dahi gözlenmemektedir (Resim 4). 

 

Böylece kurulan sistem ile yerinde, 99,999% saflıkta ve -40°C’ de çiğlenme noktasına sahip azot üretimi ve %100 müşteri memnuniyeti sağlanmıştır (Resim 5).

Paylaş Tweet Paylaş
540 kez okundu
GÜNCEL YAZILAR
Tek Kristal Perovskit Yapılı SrTiO3 İçeren BNT Esaslı Seramik Kompozit Üretimi ve Özelliklerinin İncelenmesi*
Nergis OĞUZ, Uğur ŞEN  Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü,  Esentepe Kampüsü 54187 Sakarya, T& DEVAMI...
İstenilen Saflıkta-Yerinde Azot Üretimi
Tuğba MEMİLİ – Mikropor Makina San. ve Tic. A.Ş. – Ar-Ge Takım Lideri Burcu ÖZGÜMÜŞ – Mikropor Makina San. ve Tic. A.Ş. – Ar-Ge Teknik Dokümantasyon Sorumlu 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 kalıp &c DEVAMI...
Sert Krom ve Oksit Kaplamanın Namlu Performansına Etkisi*
Özge Alkılınç*, S.Osman Yılmaz**, Mustafa Aksoy*** *AKKAR AR-GE Merkezi Müdürü,  ** Prof. Dr., Namık Kemal Üniv. Öğr. Üyesi,   *** AKKAR AR-GE, Pr DEVAMI...
Yassı Ürün Haddelemede Şerit Malzeme Profil ve Kalınlık Kontrol Teknikleri
Kemal ERKUT1 Elektrik Kontrol & Otomasyon Müh. 1e-posta: kemalerkut@gmail.com *Flat Strip Material Profile and Thickness Control Techniques   ÖZET Ferro (çelik) DEVAMI...
Demir Çelik Fiyatları Düşer Mi?
Niye arttığından başlanmak lazım. Yaklaşık onar yıllık periyotlarla şiddetli krizler etkiler demir çelik sektörünü ve hemen her kriz öncesi fiyatlar şişer, krizde d&uum DEVAMI...
Karbon-Kükürt Analizi — Kullanım Alanları, Çalışma Prensibi ve Uygulama Prosedürü
Dr. Öğr. Üyesi Onur BALKAN1, Dr.-Ing. Savaş YAVUZ2 1- Kapadokya Üniversitesi, Uygulamalı Bilimler Yüksek Okulu, Uçak Gövde ve Motor Bakımı Bölümü, 50420 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 malzemeleri DEVAMI...
Yüksek Basınçlı Alüminyum Enjeksiyon Döküm Prosesinde Hata Türleri ve Olası Nedenleri Analizi ve Pompa Sektöründe Kullanılan Örnek Bir Parçadaki Hatalar ve Önlemleri*
Kamil Can İŞTAR, Sercan ŞAHİN, M.Emir YILDIRIM, Mehmet UYGUN kamilcanistar@kormetal.com, sercansahin@kormetal.com, emiryildirim@kormetal.com, mehmetuygun@kormetal.com Kormetal San. Ve Tic. A.Ş., Arge DEVAMI...
Metal Enjeksiyona Pandemi Aşısı Büyüme Sağlıyor
Global gelişmeler, Türkiye’yi metal enjeksiyonda gelişmeye ve sıçramaya zorluyor. Daha çok proje, daha büyük parçalar, daha teknik kalıplar… Yeni s DEVAMI...
Bükme Prosesi Modeli ve Ardışık Tekrarlı Makina Tasarımı
Genel Müdür Sinan KILIÇ*, Dr. Öğretim Üyesi Fatih ALEMDAR** Mak. Müh. Süleyman KILIÇ*,  Metal. ve Malz. Müh.Serra KILIÇ*  Mak. Mü DEVAMI...
Yüksek Basınçlı Dökümde Proje Yönetimi ve Örnek Aydınlatma Parçası Üzerinde Proje Yönetimin Uygulanması*
Yazar: Tolga Özbey, Murat Demirhan, Dr. Gökhan Başman tolgaozbey@kormetal.com, muratdemirhan@kormetal.com, gokhanbasman@kormetal.com  Kormetal San. ve Tic. A.Ş., Arge Merkezi Müd DEVAMI...
Döküm Kumu ve Atık Döküm Kumundan Silika Esaslı Aerojel Toz Eldesi*
Yazar: Ahmet Emre ÇİMEN ve Nil TOPLAN Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği   *Silica Based Aerojel Powder Production&nb 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. DEVAMI...
Metal Sanayi Çevreye Zarar Vermiyor
Yazar: Nicole Kareta   Egzoz düzenlemelerinden ve uçan vergilerden plastik torbaların yasaklanmasına kadar - çevre korumanın yönü siyasete ve topluma geldi. DEVAMI...
Yapısal Alüminyum Parçalar İçin Yüksek Basınçlı Dökümünde Gerekli Olan Kalıp Malzemesinin Temel Özellikleri*
Yazar: S. Sivertsen, R. Oliver, K. Anantha, G. Maistro, Uddeholms AB, Sweden Çeviri: Met. Müh. İmge Akar, Uddeholm Türkiye   *Key properties of die material needed for str DEVAMI...
Farklı Oranlarda Sic Takviyesinin Sıcak Pres ile Üretilen Magnezyum Matrisli Kompozitlerin Sertlik ve Aşınma Özelliklerine Etkisi*
Beyza BİÇER(a,b)  Muzaffer ZEREN(a)  (a) Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü (b) Ferro Dök&uu DEVAMI...
Sert Lehimlemede Standardizasyon Süreci — BQTC, pBPS, BPS ve BPAR İşlemleri*
Dr.–Müh. Onur BALKAN Dr.- Ing. Savaş YAVUZ TEKNOLAB®, Teknoloji Laboratuvar Hiz. Ltd. Şti.   *Standardization Procedure on Brazing — BQTC, pBPS, BPS, and BPAR Pr DEVAMI...
PMT vs CMOS: Metal Analiz Dedektör Teknolojilerinde Paradigma Değişimi
Yazan: Spectro Çeviren: Bes Mühendislik   1. Giriş Metal numunelerin analizi, her zaman kolay değildir. Zorlayıcı örnekler genellikle büyük dökümh DEVAMI...
3-Boyutlu Katmanlı İmalat ve Otomotiv Uygulamaları*
Şüheda ÖZEL, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Muzaffer ZEREN, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği B&o DEVAMI...
2020 Yılı ve Sonrasında Gerçekleştirilecek Tahliyeler için Binaları Nasıl Hazırlayabiliriz?
Yılmaz Özcan  Eaton Elektrik Türkiye Ülke Müdürü   Herhangi bir binanın tahliyesindeki temel hedef insanları korumaktadır. Bina içinde kişiler DEVAMI...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM