Sinar laser dengan kepadatan daya tinggi digunakan untuk menyinari bahan yang akan dipotong, sehingga bahan tersebut cepat memanas hingga suhu penguapan dan menguap hingga membentuk lubang. Saat balok bergerak melintasi material, lubang terus menerus membentuk celah pemotongan dengan lebar sangat sempit (misalnya, sekitar 0.1mm).
Karena tidak ada biaya pemrosesan alat, peralatan pemotongan laser juga cocok untuk produksi sejumlah kecil komponen dengan ukuran berbeda yang sebelumnya tidak dapat diproses. Peralatan pemotongan laser sering kali menggunakan peralatan CNC (Computerized Numerical Control Technology). Perangkat ini dapat menerima pemotongan data dari stasiun kerja desain berbantuan komputer (CAD) melalui saluran telepon.
Klasifikasi
Pemotongan laser dapat dibagi menjadi empat kategori: pemotongan uap laser, pemotongan fusi laser, pemotongan oksigen laser, dan pemotongan laser dan fraktur terkontrol.
1. Pemotongan uap laser
Sinar laser dengan kepadatan energi tinggi digunakan untuk memanaskan benda kerja, menyebabkan suhu naik dengan cepat dan mencapai titik didih material dalam waktu yang sangat singkat, dan material mulai menguap dan membentuk uap. Uap ini dikeluarkan dengan kecepatan yang sangat tinggi, dan pada saat yang sama dengan uap tersebut dikeluarkan, terjadi pemotongan pada material. Panas penguapan material umumnya sangat besar, sehingga pemotongan uap laser memerlukan daya dan kepadatan daya yang besar.
Pemotongan uap laser terutama digunakan untuk memotong bahan logam yang sangat tipis dan bahan non-logam (seperti kertas, kain, kayu, plastik dan karet, dll.).
2. Pemotongan fusi laser
Dalam pemotongan fusi laser, bahan logam dilebur dengan pemanasan laser. Kemudian, gas non-pengoksidasi (Ar, He, N, dll.) disemprotkan melalui nosel koaksial dengan sinar, menggunakan tekanan gas yang kuat untuk mengeluarkan logam cair hingga membentuk potongan. Pemotongan fusi laser tidak memerlukan penguapan logam secara menyeluruh, dan energi yang dibutuhkan hanya 1/10 dari pemotongan penguapan.
Pemotongan fusi laser terutama digunakan untuk memotong beberapa bahan yang sulit teroksidasi atau logam aktif seperti baja tahan karat, titanium, aluminium dan paduannya.
3. Pemotongan oksigen laser
Prinsip pemotongan oksigen laser mirip dengan pemotongan oksiasetilen. Ia menggunakan laser sebagai sumber panas pemanasan awal dan gas aktif seperti oksigen sebagai gas pemotongan. Di satu sisi, gas yang disuntikkan berinteraksi dengan logam pemotongan untuk menginduksi reaksi oksidasi dan melepaskan sejumlah besar panas oksidasi; di sisi lain, oksida cair dan lelehan dikeluarkan dari zona reaksi untuk membentuk potongan logam. Karena reaksi oksidasi menghasilkan panas dalam jumlah besar selama proses pemotongan, kebutuhan energi untuk pemotongan oksigen laser hanya setengah dari pemotongan fusi, dan kecepatan pemotongan jauh lebih cepat dibandingkan dengan pemotongan uap laser dan pemotongan fusi. Pemotongan oksigen laser terutama digunakan untuk bahan logam yang mudah teroksidasi seperti baja karbon, baja titanium, dan baja yang diberi perlakuan panas.
4. Pemotongan laser dan fraktur terkontrol
Dalam pemotongan laser, laser dengan kepadatan energi tinggi memindai permukaan bahan yang rapuh, menyebabkan bahan tersebut memanas dan menguap, membentuk alur kecil. Kemudian tekanan tertentu diberikan, dan material rapuh tersebut retak di sepanjang alur kecil. Laser yang digunakan untuk laser scribing umumnya adalah laser Q-switched dan laser CO2.
Rekahan terkontrol menggunakan distribusi suhu curam yang dihasilkan oleh pemotongan laser untuk menghasilkan tekanan termal lokal pada material rapuh, yang menyebabkan material patah di sepanjang alur kecil.
Fitur
Dibandingkan dengan proses pemotongan termal lainnya, pemotongan laser umumnya ditandai dengan kecepatan potong tinggi dan kualitas tinggi. Ringkasan spesifiknya adalah sebagai berikut.
⑴ Kualitas pemotongan bagus
Karena titik laser yang kecil, kepadatan energi yang tinggi, dan kecepatan pemotongan yang cepat, pemotongan laser dapat mencapai kualitas pemotongan yang lebih baik.
Potongan pemotongan laser sempit, kedua sisi slot sejajar dan tegak lurus dengan permukaan, dan keakuratan dimensi bagian yang dipotong dapat ditentukan.
