Su jeti destekli lazer sisteminin işlem kalitesine etkisinin incelenmesi

Lazer teknolojisi uzun yıllardır birçok sektörde önemini gün geçtikçe arttırarak, kullanım alanlarını genişletmektedir. Birçok alanda faaliyet gösteren bu teknoloji, kullanıldığı sektörlerde alternatiflerini geride bırakmayı başarmıştır. Lazer teknolojisi ile malzeme kesim kalitesini iyileştirmek için pek çok ar-ge faaliyeti gerçekleştirilmektedir. Lazer kesim işlemlerinde ışığın doğru yöne aktarılması ve doğru mesafeye odaklanması en önemli aşamadır. Odak noktasının farklı malzeme kalınlıklarına bağlı değişimi imalatta zaman kayıplarına neden olmaktadır. Bunun yanında kesilebilecek malzeme çeşitliliğini sınırlandırmaktadır. Bununla ilgili her ne kadar üç eksenli makinalar üretilse de bu sorun tam anlamıyla çözülememektedir. Bu çalışmada bu soruna çözüm getirebilmek için toplam iç yansıma olgusundan yararlanılmıştır. Bu bağlamda ışın bir su jeti içerisinde güdümlenerek, odak noktasından sonra tekrar açılması engellenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla bir su jeti başlığı tasarlanmış ve lazer ışını bu başlık ile küçük çaplı bir su jeti içerisine odaklanmıştır. Su jeti vasıtasıyla güdümlenmiş lazer ışını ile polimetilmetakrilat malzeme yüzeyine farklı odak mesafelerinden atışlar yapılmıştır. Mikroskop ile bu atışların bıraktığı izlerin boyutları ölçülmüş ve geleneksel kuru lazer ile karşılaştırılmıştır. Her iki yöntem için üç farklı odak mesafesi kullanılmıştır. Geleneksel yöntemde kullanılan odak mesafesi değerleri 63,5 mm, 65,5 mm, 67,5 mm'dir. Su jeti güdümlü lazer yönteminde kullanılan odak mesafesi değerleri 68 mm, 70 mm ve 72 mm'dir. Odak mesafesinin artışına bağlı iz çapında meydana gelen büyüme konusunda su jeti güdümlü yöntem ile %5-33 oranında iyileşme sağlanmıştır. Su jeti güdümlü sistemle elde edilen iz derinliğinde %5-70 oranında değişen bir artış sağlanmıştır. Ayrıca iz formunun daireselliğinde % 51-70 oranında iyileşme olduğu belirlenmiştir.