Pemotongan laser adalah salah satu praktik paling umum di bidang manufaktur. Awalnya ditujukan untuk mengebor lubang pada cetakan berlian, pemotongan laser telah berjalan jauh dan sekarang dianggap sebagai salah satu cara paling efisien untuk memotong sepotong bahan dan membuat produk jadi. Ini adalah teknologi yang banyak digunakan untuk aplikasi yang berbeda dari pabrikan industri besar hingga sekolah dan penghobi.
Artikel ini menyelami seluruh spektrum pemotongan laser, termasuk apa itu dan bagaimana cara kerjanya, berbagai jenis, fitur, dan aplikasi pemotongan laser, serta tren masa depan dalam mesin pemotongan laser.
Apa itu
Pemotongan laser adalah proses menggunakan sinar laser berkekuatan tinggi untuk menyinari material. Biasanya, laser digunakan bersama dengan sistem kontrol gerak, yang menentukan bagaimana laser bergerak di atas material. Pemotongan laser digunakan tidak hanya untuk aplikasi industri seperti fabrikasi logam, tetapi terkadang juga untuk efek artistik seperti ukiran dan etsa.
Cara kerjanya
Laser menggunakan energi dari elektron untuk menghasilkan cahaya suhu tinggi yang intens, atau disebut sinar laser. Saat bersentuhan dengan material, sinar laser dengan cepat melelehkan permukaan untuk membentuk lubang. Dari titik kontak awal, laser bergerak ke arah yang terprogram yang memotong bahan seluruhnya atau menciptakan efek yang diinginkan. Pada saat yang sama, material yang meleleh diterbangkan oleh aliran udara berkecepatan tinggi.
Pemotongan laser adalah metode pemotongan termal yang umumnya menghasilkan potongan halus dengan kualitas prima, akurasi tinggi, dan material terbuang yang minimal. Dibandingkan dengan metode pemotongan tradisional, pemotongan laser menciptakan celah yang lebih sempit, yang membantu Anda menghemat lebih banyak porsi bahan.
Jenis pemotongan laser
Pemotongan laser dapat dikategorikan ke dalam empat kategori: penguapan laser, peleburan laser, O2 pemotongan laser, dan pemotongan laser dengan fraktur terkontrol.
1. Penguapan laser
Penguapan laser menggunakan sinar laser densitas energi tinggi untuk memanaskan material. Setelah kontak, suhu material dengan cepat naik ke titik didihnya, dan material mulai menguap menjadi uap. Saat uap ini dikeluarkan dengan cepat, potongan terbentuk pada material.
Jenis pemotongan laser ini membutuhkan daya dan kerapatan daya yang besar, dan sebagian besar digunakan untuk memotong bahan logam yang sangat tipis dan bahan non-logam seperti kertas, kain, kayu, plastik, dan karet.
2. Peleburan laser
Peleburan laser menggunakan sinar laser untuk memanaskan material dengan cepat dan gas non-pengoksidasi (seperti Ar, He, N, dll.) untuk melepaskan material yang meleleh. Gas non-pengoksidasi disemprotkan melalui nosel pada tekanan tinggi bersama-sama dengan balok, yang memungkinkan material untuk keluar secara instan setelah kontak dengan balok.
Peleburan laser tidak sepenuhnya menguapkan logam, dan hanya membutuhkan 1/10 energi yang dibutuhkan untuk penguapan laser. Jenis pemotongan laser ini terutama digunakan untuk memotong bahan yang tidak mudah teroksidasi, atau logam aktif seperti baja tahan karat, titanium, aluminium, dan paduannya.
3. Itu2 pemotongan laser
O2 pemotongan laser menggunakan sinar laser untuk memanaskan material dengan cepat dan O2, gas pengoksidasi, untuk melepaskan bahan yang meleleh. Saya tidak2 pemotongan laser, gas pengoksidasi berinteraksi dengan bahan untuk menyebabkan reaksi oksidasi, yang memancarkan panas dalam jumlah besar. Kemudian, oksida cair dan material lelehan dihembuskan keluar dari zona reaksi, menghasilkan potongan material. Sehubungan dengan hal tersebut, O2 pemotongan laser mirip dengan pemotongan oxyacetylene.
Karena reaksi oksidasi dalam proses pemotongan menghasilkan banyak panas, energi yang dibutuhkan untuk pemotongan oksigen laser hanya setengah dari energi yang dibutuhkan untuk peleburan laser, dan kecepatan pemotongan jauh lebih tinggi daripada penguapan laser dan peleburan laser.
O2 pemotongan laser terutama digunakan untuk bahan logam yang dapat dengan mudah teroksidasi seperti baja karbon, baja titanium, dan baja yang diberi perlakuan panas.
4. Pemotongan laser dengan fraktur terkontrol
Pemotongan laser menggunakan sinar laser kepadatan energi tinggi untuk memindai permukaan bahan logam untuk menghasilkan serangkaian alur kecil, atau disebut "garis juru tulis". Kemudian, sejumlah tekanan terkontrol diterapkan ke permukaan, menyebabkan material retak di sepanjang garis juru tulis.
Pemotongan laser terutama digunakan untuk menghasilkan wafer semikonduktor, lampu LED, dan produk lain yang memerlukan kontrol halus dan presisi mikroskopis. Dengan demikian, laser yang digunakan untuk pemotongan laser umumnya adalah laser Q-switched dan COXNUMX2 laser.
Fitur
Dibandingkan dengan metode pemotongan termal lainnya, pemotongan laser adalah proses yang lebih cepat secara keseluruhan dan memberikan kualitas pemotongan yang unggul. Pemotongan laser memiliki manfaat sebagai berikut:
1. Kualitas pemotongan unggul: Karena kerapatan energi tinggi dan presisi titik kontak laser, pemotongan laser menghasilkan hasil yang lebih baik.
A. Pemotongan laser menciptakan sayatan yang sangat sempit. Lebar potong yang dihasilkan dari pemotongan laser kurang dari 0.001 inci, dan akurasi dimensi sangat presisi sekitar ± 0.0005 inci.
B. Pemotongan laser menciptakan tepian yang sangat halus, yang berarti dapat digunakan sebagai langkah terakhir dalam produksi tanpa memerlukan pemrosesan mekanis tambahan.
C. Pemotongan laser menciptakan deformasi minimal pada benda kerja dan hampir tidak memengaruhi material di dekat potongan. Bentuk celahnya juga selalu persegi panjang.
2. Efisiensi pemotongan tinggi: Seluruh proses pemotongan laser dapat sepenuhnya dikendalikan oleh CNC tanpa perlu pekerjaan langsung. Selama operasi pemotongan laser, pengguna hanya perlu mengonfigurasi sistem kontrol gerak. Konfigurasi dapat diterapkan untuk berbagai bentuk. Selain itu, mesin pemotong laser dapat dilengkapi dengan beberapa meja kerja CNC, yang secara signifikan meningkatkan efisiensi saat bekerja dengan benda kerja besar atau banyak.
3. Kecepatan potong cepat: Laser dengan daya 1200 W dapat mencapai kecepatan potong 600 cm/menit saat memotong pelat baja karbon rendah setebal 2 mm. Laser dengan kekuatan yang sama dapat mencapai kecepatan potong 1200 cm/menit saat memotong papan resin polipropilen setebal 5 mm. Bahan tidak perlu dijepit dan diperbaiki selama proses pemotongan laser, yang dapat mencegah kerusakan alat yang digunakan dan mengurangi waktu yang diperlukan untuk memuat dan membongkar benda kerja.
4. Pemotongan laser tanpa kontak: Obor pemotongan tidak bersentuhan dengan benda kerja, yang memastikan keausan nol hingga minimal pada perkakas yang digunakan. Selain itu, tidak perlu mengganti alat apa pun untuk memproses bagian dan bentuk yang berbeda. Pengguna hanya perlu mengubah parameter keluaran laser. Proses pemotongan laser juga menghasilkan kebisingan yang rendah, getaran kecil, dan tidak ada polusi.
5. Ruang lingkup aplikasi yang luas: Dibandingkan dengan pemotongan oxyacetylene dan plasma cutting, pemotongan laser cocok untuk berbagai material yang lebih luas, termasuk material komposit berbasis logam dan non-logam serta berbasis logam dan non-logam. Bahan yang berbeda memiliki tingkat kesesuaian yang berbeda untuk pemotongan laser karena sifat termo-fisiknya yang berbeda.
Aplikasi
Sebagian besar pemotong laser saat ini dikendalikan oleh program CNC atau dibuat menjadi robot otomatis. Dengan demikian, pemotongan laser cocok untuk hampir semua bahan untuk membuat semua jenis bentuk, baik dua dimensi maupun tiga dimensi.
Di bidang pembuatan mobil, pemotongan laser banyak digunakan untuk memotong lekukan yang rumit seperti lembaran bodi, kap mesin, atap, jendela mobil, tabung, komponen kantong udara, dan berbagai bagian lainnya. Di bidang kedirgantaraan, teknologi pemotongan laser digunakan untuk memotong bagian-bagian khusus penerbangan seperti tabung api mesin, rangka pesawat, panel sayap ekor, rotor helikopter, dan banyak lagi.
Teknologi pemotongan laser juga banyak digunakan untuk bahan non-logam. Pemotongan laser dapat digunakan tidak hanya untuk bahan dengan kekerasan dan kerapuhan tinggi seperti silikon nitrida, keramik, dan kuarsa, tetapi juga untuk bahan fleksibel seperti kain, kertas, pelat plastik, dan karet.
Tren masa depan
1. Pemotongan laser akan terus mendorong revolusi industri ke depan.
Pemotongan laser telah membawa banyak manfaat ekonomi bagi produsen baru dan lama. Komponen intinya, sumber sinar laser, merupakan komponen penting yang menentukan kemampuan pemotongan pemotong laser.
Selama 40 tahun terakhir sejak awal pemotong laser, perkembangan teknologi terpenting dengan sumber sinar laser adalah penggantian mesin pemotongan laser CO2 dengan pemotongan laser serat.
Jika Anda bertanya apakah akan ada sumber sinar laser baru yang lebih murah daripada laser serat, memiliki kinerja lebih baik, dan memberikan sinar yang lebih halus, jawabannya pasti ya. Tetapi jika Anda bertanya jenis laser apa itu, tidak mungkin memberikan jawaban yang akurat sekarang. Tak perlu dikatakan, sumber sinar laser pasti akan melihat banyak perkembangan di masa depan.
2. Laser serat berdaya tinggi akan menjadi kekuatan utama di pasar mesin pemotong laser.
Mesin pemotong serat optik dari berbagai rentang daya telah mengantarkan era yang hebat untuk manufaktur. Mesin pemotong laser ini hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran, masing-masing memiliki kasus penggunaannya sendiri. Namun, jika Anda berpikir tentang jenis mesin pemotong laser apa yang paling banyak digunakan di semua sektor di masa mendatang, laser serat berdaya tinggi adalah pilihan yang paling aman.
Mesin-mesin ini menghadirkan daya yang lebih tinggi, presisi yang lebih tinggi, dan kapasitas pemotongan yang lebih besar untuk teknologi pemotongan laser, dan akan berdampak besar pada pasar pemotongan laser, menurut pakar industri, sarjana, dan pengguna.
Oleh karena itu, sejumlah besar produsen mesin pemotong laser serat berdaya tinggi terikat untuk mengantarkan persaingan pasar yang ketat, pada akhirnya untuk kepentingan konsumen. Ini akan mendorong amplop ke depan dalam hal kontrol kualitas dan standar manufaktur dalam waktu dekat, di mana hanya perusahaan dengan kualitas produk yang sangat baik, fokus berkelanjutan pada R&D, dan penguasaan teknologi kompetitif inti yang dapat bertahan di puncak.
3. Era kecerdasan akan datang.
Perkembangan teknologi di seluruh dunia seperti "Industri 4.0" Jerman dan meningkatnya adopsi pabrik pintar di China adalah indikasi jelas akan satu hal: revolusi industri keempat akan datang. Dan dengan itu, era manufaktur cerdas akan datang ke industri pemotongan laser. Ini termasuk integrasi massal teknologi jaringan, teknologi komunikasi, dan perangkat lunak komputer dengan mesin pemotong laser CNC presisi tinggi.
Sejalan dengan itu, pengembangan mesin pemotongan laser otomatis telah meningkatkan kapasitas produksi dan otomatisasi bengkel lembaran logam secara signifikan. Sebagai sarana presisi, mesin pemotong laser pasti akan menggunakan kemampuan komunikasi jaringan buatan sendiri untuk berkomunikasi dengan berbagai mesin di pabrik lembaran logam, termasuk garis pelepas lembaran, mesin pembengkok, mesin pelubang CNC, unit sambungan las (memukau), mesin peledakan tembakan, dan garis pelapis.
Peralatan lain yang tertanam dalam rencana produksi terpadu, tugas, dan sistem manajemen penilaian akan menjadi sangat penting untuk pengelolaan bengkel lembaran logam juga. Akibatnya, sejumlah besar laser cutting mesin produsen secara bertahap akan berubah menjadi kontraktor fabrikasi lembaran logam di masa depan.
Sumber dari stylecnc.com
Penafian: Informasi yang ditetapkan di atas disediakan oleh stylecnc independentiy dari Chovm.com. Chovm.com tidak mewakili dan menjamin kualitas dan keandalan penjual dan produk.
