Berbagai Metode Pemotongan Mesin Pemotong Laser

Pemotongan laser adalah metode pemrosesan non-kontak dengan energi tinggi dan kemampuan kontrol kepadatan yang baik. Bintik laser dengan kepadatan energi tinggi terbentuk setelah memfokuskan sinar laser, yang memiliki banyak karakteristik saat digunakan dalam pemotongan. Ada empat cara pemotongan laser yang berbeda untuk menangani situasi yang berbeda.

1. Lelehkan pemotongan 

Dalam pemotongan peleburan laser, bahan yang meleleh dikeluarkan melalui aliran udara setelah benda kerja dilebur secara lokal. Karena transfer material hanya terjadi dalam keadaan cair, proses ini disebut laser melting cutting.
Sinar laser dengan kemurnian tinggi gas pemotongan inert membuat bahan meleleh meninggalkan celah, sementara gas itu sendiri tidak terlibat 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 pemotongan peleburan laser, sinar laser hanya diserap sebagian. Kecepatan potong maksimum meningkat dengan meningkatnya daya laser, dan menurun hampir berbanding terbalik dengan peningkatan ketebalan pelat dan suhu leleh material. Dalam kasus daya laser tertentu, faktor pembatasnya adalah tekanan udara pada celah dan konduktivitas termal material. Untuk bahan besi dan titanium, pemotongan lelehan laser dapat memperoleh takik non-oksidasi. Untuk bahan baja, kerapatan daya laser antara 104w / cm2 dan 105W / cm2.

2. Pemotongan penguapan

Dalam proses pemotongan gasifikasi laser, kecepatan suhu permukaan material naik ke suhu titik didih sangat cepat sehingga dapat menghindari pelelehan yang disebabkan oleh konduksi panas, sehingga beberapa bahan menguap menjadi uap dan menghilang, dan beberapa bahan tertiup angin dari bagian bawah pemotongan jahitan dengan aliran gas tambahan sebagai ejecta. Daya laser yang sangat tinggi diperlukan dalam kasus ini.

Untuk mencegah uap bahan mengembun di dinding celah, ketebalan bahan tidak boleh lebih besar dari diameter sinar laser. Oleh karena itu, proses ini hanya cocok untuk aplikasi di mana penghilangan bahan yang meleleh harus dihindari. Padahal, proses tersebut hanya digunakan dalam bidang yang sangat kecil yang menggunakan paduan berbasis besi.

Proses ini tidak dapat digunakan untuk bahan seperti kayu dan beberapa keramik, yang tidak dalam keadaan cair dan tidak memungkinkan uap bahan untuk bergabung kembali. Selain itu, bahan-bahan ini biasanya harus mencapai potongan yang lebih tebal. Dalam pemotongan gasifikasi laser, pemfokusan sinar yang optimal bergantung pada ketebalan material dan kualitas sinar. Daya laser dan panas penguapan hanya memiliki efek tertentu pada posisi fokus yang optimal. Kecepatan potong maksimum berbanding terbalik dengan suhu gasifikasi material ketika ketebalan pelat tetap. Kepadatan daya laser yang dibutuhkan lebih besar dari 108W / cm2 dan tergantung pada bahan, kedalaman pemotongan, dan posisi fokus sinar. Dalam hal ketebalan pelat tertentu, dengan asumsi bahwa ada daya laser yang cukup, kecepatan potong maksimum dibatasi oleh kecepatan pancaran gas.

3. Pemotongan fraktur terkontrol

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

4. Pemotongan peleburan oksidasi (pemotongan api laser)

Umumnya, gas inert digunakan untuk peleburan dan pemotongan. Jika oksigen atau gas aktif lainnya digunakan sebagai gantinya, bahan akan dinyalakan di bawah iradiasi sinar laser, dan sumber panas lain akan dihasilkan karena reaksi kimia yang intens dengan oksigen untuk memanaskan bahan lebih lanjut, yang disebut peleburan dan pemotongan oksidasi. .

Karena efek ini, laju pemotongan baja struktural dengan ketebalan yang sama dapat lebih tinggi daripada pemotongan leleh. Di sisi lain, kualitas sayatan mungkin lebih buruk daripada pemotongan lelehan. Bahkan, itu akan menghasilkan celah yang lebih lebar, kekasaran yang jelas, peningkatan zona yang terkena panas dan kualitas tepi yang lebih buruk. Pemotongan nyala laser tidak baik dalam pemesinan model presisi dan sudut tajam (ada bahaya membakar sudut tajam). Laser mode pulsa dapat digunakan untuk membatasi efek termal, dan kekuatan laser menentukan kecepatan potong. Dalam kasus daya laser tertentu, faktor pembatasnya adalah suplai oksigen dan konduktivitas termal material.


Waktu posting: 21 Des-2020