Apa itu pengelasan laser? Penjelasan Pengelasan Laser! Semua yang perlu Anda ketahui tentang Pengelasan Laser, termasuk prinsip utama dan parameter proses utama!
Banyak pelanggan yang tidak memahami prinsip kerja dasar mesin las laser, apalagi memilih mesin las laser yang tepat, namun Mimowork Laser hadir untuk membantu Anda membuat keputusan yang tepat dan memberikan dukungan tambahan untuk membantu Anda memahami pengelasan laser.
Apa itu Pengelasan Laser?
Pengelasan laser merupakan salah satu jenis pengelasan peleburan, yang menggunakan sinar laser sebagai sumber panas pengelasan. Prinsip pengelasannya adalah dengan menggunakan metode khusus untuk menstimulasi medium aktif, sehingga terbentuk osilasi rongga resonansi, kemudian diubah menjadi sinar radiasi terstimulasi. Saat sinar dan benda kerja bersentuhan, energi akan diserap oleh benda kerja. Saat suhu mencapai titik leleh, material dapat dilas.
Berdasarkan mekanisme utama kolam las, pengelasan laser memiliki dua mekanisme dasar: pengelasan konduksi panas dan pengelasan penetrasi dalam (lubang kunci). Panas yang dihasilkan oleh pengelasan konduksi panas didifusikan ke benda kerja melalui perpindahan panas, sehingga permukaan las meleleh dan tidak terjadi penguapan, yang sering digunakan dalam pengelasan komponen tipis berkecepatan rendah. Pengelasan fusi dalam menguapkan material dan membentuk plasma dalam jumlah besar. Akibat panas yang tinggi, akan terbentuk lubang di bagian depan kolam lelehan. Pengelasan penetrasi dalam adalah mode pengelasan laser yang paling banyak digunakan, dapat mengelas benda kerja secara menyeluruh, dan energi inputnya besar, sehingga menghasilkan kecepatan pengelasan yang cepat.
Parameter Proses dalam Pengelasan Laser
Ada banyak parameter proses yang memengaruhi kualitas pengelasan laser, seperti kerapatan daya, bentuk gelombang pulsa laser, pengaburan, kecepatan pengelasan, dan pilihan gas pelindung tambahan.
Kepadatan Daya Laser
Kerapatan daya merupakan salah satu parameter terpenting dalam pemrosesan laser. Dengan kerapatan daya yang lebih tinggi, lapisan permukaan dapat dipanaskan hingga mencapai titik didih dalam waktu satu mikrodetik, sehingga menghasilkan penguapan yang tinggi. Oleh karena itu, kerapatan daya yang tinggi menguntungkan untuk proses penghilangan material seperti pengeboran, pemotongan, dan pengukiran. Untuk kerapatan daya yang rendah, suhu permukaan membutuhkan beberapa milidetik untuk mencapai titik didih, dan sebelum permukaan menguap, bagian bawah mencapai titik leleh, yang memudahkan pembentukan las leleh yang baik. Oleh karena itu, dalam pengelasan laser konduksi panas, rentang kerapatan daya adalah 104-106W/cm².
Bentuk Gelombang Pulsa Laser
Bentuk gelombang pulsa laser tidak hanya merupakan parameter penting untuk membedakan antara pelepasan material dan peleburan material, tetapi juga parameter kunci untuk menentukan volume dan biaya peralatan pemrosesan. Ketika sinar laser intensitas tinggi ditembakkan ke permukaan material, permukaan material akan mengalami pantulan 60-90% energi laser dan dianggap hilang, terutama pada emas, perak, tembaga, aluminium, titanium, dan material lain yang memiliki pantulan kuat dan perpindahan panas yang cepat. Reflektansi logam bervariasi seiring waktu selama pulsa laser. Ketika suhu permukaan material naik ke titik leleh, reflektansi menurun dengan cepat, dan ketika permukaan berada dalam kondisi leleh, reflektansi stabil pada nilai tertentu.
Lebar Pulsa Laser
Lebar pulsa merupakan parameter penting dalam pengelasan laser pulsa. Lebar pulsa ditentukan oleh kedalaman penetrasi dan zona yang terpengaruh panas. Semakin panjang lebar pulsa, semakin besar zona yang terpengaruh panas, dan kedalaman penetrasi meningkat seiring dengan pangkat 1/2 lebar pulsa. Namun, peningkatan lebar pulsa akan mengurangi daya puncak, sehingga peningkatan lebar pulsa umumnya digunakan untuk pengelasan konduksi panas, menghasilkan ukuran las yang lebar dan dangkal, terutama cocok untuk pengelasan tumpang tindih pelat tipis dan tebal. Namun, daya puncak yang lebih rendah menghasilkan masukan panas berlebih, dan setiap material memiliki lebar pulsa optimal yang memaksimalkan kedalaman penetrasi.
Kuantitas Defokus
Pengelasan laser biasanya memerlukan pengaburan fokus tertentu, karena kerapatan daya pusat titik pada fokus laser terlalu tinggi, sehingga material las mudah menguap ke dalam lubang. Distribusi kerapatan daya relatif seragam di setiap bidang yang menjauh dari fokus laser.
Ada dua mode defokus:
Defokus positif dan negatif. Jika bidang fokus terletak di atas benda kerja, maka terjadi defokus positif; jika tidak, maka terjadi defokus negatif. Menurut teori optik geometris, ketika jarak antara bidang defokus positif dan negatif dengan bidang pengelasan sama, kerapatan daya pada bidang yang bersesuaian kira-kira sama, tetapi pada kenyataannya, bentuk kolam lelehan yang dihasilkan berbeda. Dalam kasus defokus negatif, penetrasi yang lebih besar dapat diperoleh, yang berkaitan dengan proses pembentukan kolam lelehan.
Kecepatan Pengelasan
Kecepatan pengelasan menentukan kualitas permukaan pengelasan, kedalaman penetrasi, zona yang terkena panas, dan sebagainya. Kecepatan pengelasan akan memengaruhi masukan panas per satuan waktu. Jika kecepatan pengelasan terlalu lambat, masukan panas terlalu tinggi, sehingga benda kerja terbakar. Jika kecepatan pengelasan terlalu cepat, masukan panas terlalu rendah, sehingga pengelasan benda kerja tidak sempurna dan tidak selesai. Mengurangi kecepatan pengelasan biasanya digunakan untuk meningkatkan penetrasi.
Gas Pelindung Pukulan Bantu
Gas pelindung tiup tambahan merupakan prosedur penting dalam pengelasan laser daya tinggi. Di satu sisi, gas ini berfungsi untuk mencegah material logam terciprat dan mengontaminasi cermin pemfokus; di sisi lain, gas ini juga berfungsi untuk mencegah plasma yang dihasilkan dalam proses pengelasan terlalu terfokus dan mencegah laser mencapai permukaan material. Dalam proses pengelasan laser, gas helium, argon, nitrogen, dan gas lainnya sering digunakan untuk melindungi kolam lelehan, sehingga mencegah benda kerja dari oksidasi dalam proses pengelasan. Faktor-faktor seperti jenis gas pelindung, besarnya aliran udara, dan sudut tiupan memiliki pengaruh yang besar terhadap hasil pengelasan, dan metode tiupan yang berbeda juga akan memiliki pengaruh tertentu terhadap kualitas pengelasan.
Mesin Las Laser Genggam yang kami rekomendasikan:
Tukang Las Laser - Lingkungan Kerja
◾ Kisaran suhu lingkungan kerja: 15~35 ℃
◾ Kisaran kelembaban lingkungan kerja: < 70% Tanpa kondensasi
◾ Pendinginan: pendingin air diperlukan karena fungsinya untuk menghilangkan panas bagi komponen penghilang panas laser, memastikan mesin las laser bekerja dengan baik.
(Untuk penggunaan dan panduan terperinci tentang water chiller, Anda dapat memeriksa:Langkah-Langkah Antibeku untuk Sistem Laser CO2)
Ingin tahu lebih banyak tentang Mesin Las Laser?
Waktu posting: 22-Des-2022