Parameter Proses Untuk Pemotongan Laser
Banyak parameter yang mempengaruhi proses pemotongan laser, beberapa parameter bergantung pada kinerja teknis sumber laser, sementara parameter lainnya bervariasi. Fokus hari ini adalah pada parameter proses yang mempengaruhi sinar dan titik fokus dalam pemotongan laser:
Prinsip Pemotongan Laser
Pemotongan laser melibatkan pemfokusan laser-berkekuatan tinggi ke permukaan benda kerja untuk melelehkan atau menguapkannya. Dibantu dengan pemotongan gas, terak cair terhempas saat kepala pemotongan melintasi permukaan benda kerja, membentuk garitan yang memisahkan material.
Daya dan Mode Keluaran Laser
1. Daya Keluaran Laser
Daya keluaran laser berdampak langsung pada kinerja mesin pemotongan laser. Umumnya, seiring bertambahnya ketebalan pelat, diperlukan daya laser yang lebih tinggi. Untuk memotong bahan yang sama dengan ketebalan yang sama, daya keluaran laser yang lebih besar memungkinkan kecepatan pemotongan lebih cepat dan tepi potongan lebih halus. Namun, setelah daya keluaran ditentukan, kecepatan potong harus dioptimalkan untuk material dan ketebalan tertentu untuk mencapai hasil terbaik. Kecepatan yang terlalu cepat dan terlalu lambat dapat berdampak buruk pada hasil pemotongan laser.
2. Mode Keluaran Laser
Distribusi kualitas sinar laser dikategorikan menjadi-mode tunggal dan multi-mode. Mode-tunggal terjadi ketika kepadatan energi sinar terkonsentrasi pada satu titik fokus, sedangkan mode multi-ada ketika dua titik atau lebih menunjukkan kepadatan energi maksimum. Dalam aplikasi pemotongan, titik fokus berdampak signifikan terhadap kualitas pemotongan. Laser mode-tunggal memiliki inti serat yang lebih halus, kualitas sinar yang unggul dibandingkan laser multi-mode, dan distribusi energi Gaussian dengan kepadatan puncak di pusatnya. Representasi tiga-dimensinya menyerupai puncak yang tajam dan membulat.
Laser multimode memiliki inti serat yang lebih tebal, sehingga menghasilkan kualitas sinar yang lebih rendah dibandingkan laser mode{0}}tunggal. Distribusi energinya lebih seragam di seluruh titik, dengan gambar tiga-dimensi menyerupai cangkir terbalik. Kecuraman tepinya menunjukkan bahwa distribusi multimode secara signifikan lebih curam dibandingkan distribusi-mode tunggal.
Laser mode-tunggal unggul dalam pemrosesan lembaran tipis, sedangkan laser multi-mode bekerja lebih baik pada material yang lebih tebal. Membandingkan keduanya tidak berarti karena keduanya mewakili konfigurasi laser serat yang berbeda-seperti halnya kendaraan: sedan cocok digunakan di jalan raya, sedangkan SUV dapat digunakan di medan off-road. Namun sedan dapat melintasi pegunungan, dan SUV dapat melakukan navigasijalan raya.Oleh karena itu, pemilihan mode-tunggal atau mode-multi bergantung sepenuhnya pada-persyaratan pemrosesan spesifik pengguna akhir.
Ukuran Fokus, Kedalaman Fokus, dan Posisi Fokus
1. Ukuran Fokus dan Kedalaman Fokus
Dalam pemotongan laser, posisi fokus berdampak signifikan terhadap hasil pemotongan. Bahan atau ketebalan yang berbeda memerlukan posisi fokus yang sesuai selama pemotongan laser.
Dalam pemotongan laser, ukuran titik fokus dan kedalaman fokus merupakan faktor penting yang mempengaruhi kualitas dan efisiensi pemotongan. Lensa fokus-pendek menghasilkan diameter titik yang relatif kecil dan kedalaman fokus yang pendek, sehingga menghasilkan kepadatan daya yang tinggi pada titik fokus. Hal ini memfasilitasi-pemotongan material tipis berkecepatan tinggi dengan presisi unggul. Sebaliknya, lensa fokus-yang panjang menghasilkan diameter titik fokus yang lebih besar namun kedalaman fokus yang lebih panjang. Asalkan kepadatan daya yang cukup dipertahankan, konfigurasi ini lebih cocok untuk memotong benda kerja yang lebih tebal.
2. Hubungan Khas Antara Posisi Fokus dan Permukaan Pemotongan
Saat memotong pelat tipis, fokus umumnya ditempatkan pada permukaan benda kerja. Untuk pelat tebal, fokus biasanya menembus sekitar 1/3 hingga 1/4 ketebalan pelat, berada dalam rentang pengaburan negatif. Saat memotong baja karbon, fokusnya diposisikan di atas permukaan pelat. Seiring bertambahnya ketebalan pelat, fokus bergerak semakin menjauh dari permukaan, berada dalam kisaran pengaburan positif.