Hardox 500 çeliğinin lazerle işlenmesinde kesme geometrisine ve işleme parametrelerine bağlı kesim kalitesinin değerlendirilmesi

Lazer kesme işleminde yüzey pürüzlülüğünün (Ra), üst kerf genişliğinin (ÜKG) ve alt kerf genişliğinin (AKG) kalitesi farklı kesme geometrilerinde uygun kesme parametrelerinin seçimine bağlıdır. Lazer kesme işlemi yapan firmaların minimum RA, ÜKG ve AKG en önemli talepleri arasındadır. Bu çalışmada, lazerle Hardox 500 çeliği farklı geometrilerde ve kesme parametrelerinde kesilerek kesim geometrilerinin ve kesme parametrelerinin kesim kalitesine etkisi araştırılmıştır. Deneylerde üç farklı kesme geometrisi (Düz, V ve yay) kullanılmıştır. Her geometri farklı kesme parametrelerinin kombinasyonunda kesilmiştir. Sonuç olarak; Hardox 500 çeliğinin, lazerle düz geometride kesilmesinde odak noktasının (ON) iş parçasına yaklaşması, gaz basıncının (GB) ve kesme hızının (KH) artırılması ile Ra’nın en düşük değerine (2,099 μm) ulaşılmıştır. En yüksek Ra değeri yay geometrisinde ON’nın iş parçasından uzaklaşması, GB’nın en düşük değerinde ve KH’nın maksimum değerinde 4,795 μm ölçülmüştür. Üç kesme geometrisi için -0,5 mm ON’da, 850 mm/sn KH’da ve 0,7 bar GB’da ÜKG’nin ve AKG’nin minimum değerlerine ulaşılmıştır.

The quality of surface roughness (Ra), top kerf width (TKW) and bottom kerf width (BKW) in laser cutting depends on the selection of appropriate cutting parameters in different cutting geometries. Minimum RA, TKW and BKW are among the most important demands of laser cutting companies. In this study, the effect of cutting geometries and cutting parameters on the cutting quality was investigated by cutting Hardox 500 steel in different geometries and cutting parameters with laser. Three different cutting geometries (Flat, V and arc) were used in the experiments. Each geometry was cut at combination of different cutting parameters. As a result; In laser cutting of Hardox 500 steel in flat geometry, the lowest value of Ra (2,099 μm) was reached by increasing the gas pressure (GP) and cutting speed (CS), while the focal point approached the workpiece. The highest Ra value, the moving away of FP from the workpiece in the arc geometry, was measured at 4.795 μm at the lowest value of GP and maximum value of CS. The minimum values of TKW and BKW were reached at -0.5 mm FP, 850 mm/sec CS, and 0.7 bar GP for the three cutting geometries.