Apa itu pengelasan laser? Penjelasan Pengelasan Laser! Semua yang perlu Anda ketahui tentang Pengelasan Laser, termasuk prinsip utama dan parameter proses utama!
Banyak pelanggan 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 adalah jenis pengelasan leleh, yang menggunakan sinar laser sebagai sumber panas pengelasan. Prinsip pengelasannya adalah dengan metode khusus untuk merangsang medium aktif, membentuk osilasi rongga resonansi, dan kemudian mengubahnya menjadi sinar radiasi yang dirangsang. Ketika sinar dan benda kerja bersentuhan, energi diserap oleh benda kerja, dan ketika suhu mencapai titik leleh material, maka material tersebut dapat dilas.
Berdasarkan mekanisme utama kolam las, pengelasan laser memiliki dua mekanisme pengelasan dasar: pengelasan konduksi panas dan pengelasan penetrasi dalam (lubang kunci). Panas yang dihasilkan oleh pengelasan konduksi panas disebarkan ke benda kerja melalui perpindahan panas, sehingga permukaan las meleleh, tidak terjadi penguapan, yang sering digunakan dalam pengelasan komponen tipis berkecepatan rendah. Pengelasan fusi dalam menguapkan material dan membentuk sejumlah besar plasma. Karena panas yang tinggi, akan ada 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 masukannya sangat besar, sehingga menghasilkan kecepatan pengelasan yang cepat.
Parameter Proses dalam Pengelasan Laser
Terdapat banyak parameter proses yang memengaruhi kualitas pengelasan laser, seperti kepadatan daya, bentuk gelombang pulsa laser, defokus, kecepatan pengelasan, dan pemilihan gas pelindung tambahan.
Kepadatan Daya Laser
Kepadatan daya adalah salah satu parameter terpenting dalam pemrosesan laser. Dengan kepadatan daya yang lebih tinggi, lapisan permukaan dapat dipanaskan hingga titik didih dalam hitungan mikrodetik, menghasilkan penguapan dalam jumlah besar. Oleh karena itu, kepadatan daya tinggi menguntungkan untuk proses penghilangan material seperti pengeboran, pemotongan, dan pengukiran. Untuk kepadatan daya rendah, dibutuhkan beberapa milidetik agar suhu permukaan mencapai titik didih, dan sebelum permukaan menguap, bagian bawah mencapai titik leleh, yang mudah membentuk lasan leleh yang baik. Oleh karena itu, dalam bentuk pengelasan laser konduksi panas, kisaran kepadatan daya adalah 104-106 W/cm2.
Bentuk Gelombang Pulsa Laser
Bentuk gelombang pulsa laser bukan hanya parameter penting untuk membedakan penghilangan material dari 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 pemantulan energi laser sebesar 60 ~ 90% dan dianggap sebagai kehilangan, terutama emas, perak, tembaga, aluminium, titanium, dan material lain yang memiliki refleksi 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 keadaan meleleh, 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 terkena panas. Semakin panjang lebar pulsa, semakin besar zona yang terkena panas, dan kedalaman penetrasi meningkat sebanding dengan 1/2 daya 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 pada pelat tipis dan tebal. Namun, daya puncak yang lebih rendah mengakibatkan masukan panas berlebih, dan setiap material memiliki lebar pulsa optimal yang memaksimalkan kedalaman penetrasi.
Jumlah Defokus
Pengelasan laser biasanya memerlukan sejumlah defokus, karena kepadatan daya di pusat titik fokus laser terlalu tinggi, yang mudah menyebabkan material pengelasan menguap dan membentuk lubang. Distribusi kepadatan daya relatif seragam di setiap bidang yang menjauh dari fokus laser.
Terdapat dua mode pengaburan fokus:
Defokus positif dan negatif. Jika bidang fokus terletak di atas benda kerja, itu adalah defokus positif; jika tidak, itu adalah defokus negatif. Menurut teori optik geometris, ketika jarak antara bidang defokus positif dan negatif dengan bidang pengelasan sama, kerapatan daya pada bidang yang bers相应an kira-kira sama, tetapi pada kenyataannya, bentuk kolam leleh yang diperoleh berbeda. Dalam kasus defokus negatif, penetrasi yang lebih besar dapat diperoleh, yang terkait dengan proses pembentukan kolam leleh.
Kecepatan Pengelasan
Kecepatan pengelasan menentukan kualitas permukaan hasil pengelasan, kedalaman penetrasi, zona yang terpengaruh 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 sedikit, sehingga benda kerja terlas sebagian dan tidak selesai. Mengurangi kecepatan pengelasan biasanya digunakan untuk meningkatkan penetrasi.
Gas Pelindung Tiup Tambahan
Penggunaan gas pelindung tambahan merupakan prosedur penting dalam pengelasan laser daya tinggi. Di satu sisi, gas ini berfungsi untuk mencegah material logam dari percikan dan kontaminasi cermin fokus; 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, helium, argon, nitrogen, dan gas lainnya sering digunakan untuk melindungi kolam lelehan, sehingga mencegah oksidasi benda kerja dalam proses pengelasan. Faktor-faktor seperti jenis gas pelindung, ukuran aliran udara, dan sudut hembusan sangat berpengaruh pada hasil pengelasan, dan metode hembusan yang berbeda juga akan berdampak tertentu pada kualitas pengelasan.
Mesin Las Laser Genggam yang kami rekomendasikan:
Lingkungan Kerja Tukang Las Laser
◾ Kisaran suhu lingkungan kerja: 15~35 ℃
◾ Kisaran kelembapan lingkungan kerja: < 70% Tanpa kondensasi
◾ Pendinginan: pendingin air diperlukan karena fungsinya untuk menghilangkan panas dari komponen pendingin laser, sehingga memastikan mesin las laser beroperasi dengan baik.
(Untuk panduan dan penggunaan detail tentang pendingin air, Anda dapat memeriksa:)Langkah-langkah Pencegahan Pembekuan untuk Sistem Laser CO2)
Ingin tahu lebih banyak tentang Mesin Las Laser?
Waktu posting: 22 Desember 2022