Berbagai Metode Pemotongan Mesin Laser Cutting.

Pemotongan laser adalah metode pemrosesan non-kontak dengan energi tinggi dan kemampuan pengendalian kepadatan yang baik. Sinar laser difokuskan untuk membentuk titik cahaya dengan kepadatan energi tinggi, yang memiliki banyak karakteristik ketika diterapkan pada pemotongan. Terutama ada empat metode pemotongan yang berbeda untuk pemotongan laser untuk menangani situasi yang berbeda.

Mesin pemotong laser meja antar-jemput	Mesin pemotong laser meja tunggal	Mesin pemotong laser pipa

Pemotongan fusi

Dalam peleburan dan pemotongan laser, benda kerja dicairkan sebagian dan bahan cair disemprotkan dengan bantuan aliran udara. Karena transfer material hanya terjadi dalam keadaan cair, prosesnya disebut laser melting and cutting.

Sinar laser dicocokkan dengan gas pemotongan inert dengan kemurnian tinggi untuk mengusir material yang meleleh dari garitan, dan gas itu sendiri tidak ikut serta dalam pemotongan. Pemotongan peleburan laser bisa mendapatkan kecepatan potong yang lebih tinggi daripada pemotongan gasifikasi. Energi yang dibutuhkan untuk gasifikasi biasanya lebih tinggi dari energi yang dibutuhkan untuk melelehkan material. Dalam peleburan dan pemotongan laser, sinar laser hanya diserap sebagian. Kecepatan potong maksimum meningkat dengan peningkatan daya laser, dan menurun hampir berbanding terbalik dengan peningkatan ketebalan lembaran dan peningkatan suhu leleh material. Dalam kasus daya laser tertentu, faktor pembatasnya adalah tekanan udara pada celah dan konduktivitas termal material. Peleburan dan pemotongan laser dapat memperoleh sayatan bebas oksidasi untuk bahan besi dan logam titanium. Kepadatan daya laser yang menghasilkan peleburan tetapi bukan gasifikasi adalah antara 104W/cm2-105W/cm2 untuk bahan baja.

Pemotongan yang diuapkan

Dalam proses pemotongan laser gasifikasi, kecepatan kenaikan suhu permukaan material ke suhu titik didih sangat cepat sehingga cukup untuk menghindari pelelehan yang disebabkan oleh konduksi panas, sehingga sebagian bahan menguap menjadi uap dan menghilang, dan sebagian dari bahan disemprotkan dari bagian bawah celah oleh gas bantu Aliran bertiup. Dalam hal ini, daya laser yang sangat tinggi diperlukan.

Untuk mencegah uap bahan mengembun di dinding celah, ketebalan bahan tidak boleh melebihi diameter sinar laser. Oleh karena itu, proses ini hanya cocok untuk aplikasi di mana penghilangan material cair harus dihindari. Pemrosesan ini sebenarnya hanya digunakan di daerah di mana paduan berbasis besi sangat kecil.

Proses ini tidak dapat digunakan untuk bahan seperti kayu dan keramik tertentu yang tidak dalam keadaan cair dan karena itu tidak memungkinkan uap bahan mengembun kembali. Selain itu, bahan ini biasanya membutuhkan potongan yang lebih tebal. Dalam pemotongan gasifikasi laser, fokus sinar yang optimal tergantung pada ketebalan material dan kualitas sinar. Kekuatan laser dan panas penguapan hanya memiliki pengaruh tertentu pada posisi fokus yang optimal. Dalam hal ketebalan lembaran tertentu, kecepatan potong maksimum berbanding terbalik dengan suhu penguapan material. Kepadatan daya laser yang diperlukan lebih besar dari 108W/cm2 dan bergantung pada material, kedalaman pemotongan, dan posisi fokus sinar. Dalam hal ketebalan lembaran tertentu, dengan asumsi daya laser yang cukup, kecepatan potong maksimum dibatasi oleh kecepatan pancaran gas.

Pemotongan fraktur terkontrol

Untuk bahan rapuh yang mudah rusak oleh panas, pemotongan berkecepatan tinggi dan terkendali dilakukan dengan pemanasan sinar laser, yang disebut pemotongan patah terkendali. Isi utama dari proses pemotongan ini adalah: sinar laser memanaskan area kecil dari material yang rapuh, menyebabkan gradien termal yang besar dan deformasi mekanis yang parah di area ini, yang mengarah pada pembentukan retakan pada material. Selama gradien pemanasan seragam dipertahankan, sinar laser dapat memandu retakan ke arah yang diinginkan.

Pemotongan peleburan oksidasi (pemotongan nyala laser)

Peleburan dan pemotongan umumnya menggunakan gas inert. Jika digantikan oleh oksigen atau gas aktif lainnya, bahan tersebut dinyalakan di bawah iradiasi sinar laser, dan reaksi kimia yang sengit terjadi dengan oksigen untuk menghasilkan sumber panas lain untuk memanaskan bahan lebih lanjut, yang disebut peleburan dan pemotongan oksidatif .

Karena efek ini, untuk baja struktural dengan ketebalan yang sama, tingkat pemotongan yang dapat diperoleh dengan metode ini lebih tinggi daripada pemotongan leleh. Di sisi lain, metode ini mungkin memiliki kualitas pemotongan yang lebih buruk dibandingkan dengan pemotongan fusi. Bahkan, itu akan menghasilkan garitan yang lebih lebar, kekasaran yang jelas, peningkatan zona yang terpengaruh panas, dan kualitas tepi yang lebih buruk. Pemotongan api laser tidak baik saat digunakanmemproses model presisi dan sudut tajam (ada bahaya membakar sudut tajam). Laser berdenyut dapat digunakan untuk membatasi pengaruh termal, dan kekuatan laser menentukan kecepatan potong. Dalam hal daya laser tertentu, faktor pembatasnya adalah suplai oksigen dan konduktivitas termal material.