Bagaimana Cara Kerja Mesin Pemotong Laser?
Laser adalah sinar cahaya yang sangat terkonsentrasi pada panjang gelombang tunggal. Pada setiap panjang gelombang cahaya, berbagai bahan menyerap, memantulkan, dan mentransmisikan cahaya itu dalam jumlah yang bervariasi.
Sinar laser adalah kolom cahaya dengan intensitas sangat tinggi, dengan panjang gelombang tunggal, atau warna. Dalam kasus laser CO2 yang khas, panjang gelombang itu berada di bagian Infra-Merah dari spektrum cahaya, sehingga tidak terlihat oleh mata manusia. Sinar hanya berdiameter sekitar 3/4 inci saat bergerak dari resonator laser, yang menciptakan sinar, melalui jalur sinar mesin. Ini mungkin dipantulkan ke arah yang berbeda oleh sejumlah cermin, atau "beam benders", sebelum akhirnya difokuskan ke piring. Sinar laser terfokus melewati lubang nosel tepat sebelum mengenai pelat. Juga mengalir melalui lubang nosel itu adalah gas terkompresi, seperti Oksigen atau Nitrogen.
Kepadatan daya yang tinggi menghasilkan pemanasan yang cepat, peleburan dan penguapan sebagian atau seluruhnya dari material. Saat memotong baja ringan, panas sinar laser sudah cukup untuk memulai proses pembakaran "bahan bakar oksi" yang khas, dan gas pemotongan laser akan menjadi oksigen murni, seperti obor bahan bakar oksi. Saat memotong baja tahan karat atau aluminium, sinar laser hanya melelehkan material, dan nitrogen bertekanan tinggi digunakan untuk mengeluarkan logam cair dari garitan.
Pada mesin pemotong laser CNC, kepala pemotong laser digerakkan di atas pelat logam dalam bentuk bagian yang diinginkan, sehingga memotong bagian dari pelat. Sistem kontrol ketinggian kapasitif menjaga jarak yang sangat akurat antara ujung nosel dan pelat yang sedang dipotong. Jarak ini penting, karena menentukan di mana titik fokus relatif terhadap permukaan pelat. Kualitas potongan dapat dipengaruhi dengan menaikkan atau menurunkan titik fokus dari tepat di atas permukaan pelat, di permukaan, atau tepat di bawah permukaan.
Mesin pemotong laser bekerja dengan memfokuskan seberkas sinar laser ke sepotong bahan. Sinar laser bertenaga sangat tinggi, sehingga ketika difokuskan, ia menaikkan suhu material yang akan dipotong cukup tinggi untuk melelehkan atau menguapkan material, di area kecil sinar difokuskan. Seringkali, gas bantuan digunakan untuk membantu mendorong material cair dari area pemotongan. Hal ini terutama berlaku untuk memotong logam atau lembaran bahan tebal seperti kayu lapis.
Untuk memotong bentuk, kepala laser digerakkan, menggunakan beberapa bentuk gantry untuk memposisikan balok di atas material baru, menyebabkan garis yang dipotong, bukan lubang jarum kecil. Jenis sistem gerak termasuk rak dan pinion, sekrup bola, dan motor linier. Motor linier paling mahal, tetapi tercepat dan paling akurat. Rak dan pinion memberikan kecepatan dan akurasi yang hampir sama, tetapi dengan harga yang lebih rendah. Beberapa laser penghobi kecil mungkin juga menggunakan timing belt dan motor stepper untuk menggerakkan kepala laser mereka. Dalam semua kasus, sistem dengan servis, dan umpan balik encoder sangat menambah akurasi pemotongan alat berat, seperti halnya rangka kaku, yang diisolasi dari getaran.
Untuk operasi pemotongan laser, penting untuk memilih panjang gelombang yang sangat menyerap bahan yang ingin Anda potong.
Saat energi laser diarahkan ke permukaan material, material menyerap begitu banyak energi sehingga dengan cepat memanas melewati suhu lelehnya dan mencapai suhu degradasinya.
Pada suhu degradasi, material rusak dan hancur. Seringkali, asap atau asap dikeluarkan saat ini terjadi.
Tepi potongan dapat dipanaskan ke tingkat yang lebih rendah dan benar-benar meleleh dan terbentuk kembali. Ini sebenarnya bisa digunakan sebagai semacam mekanisme penyegelan yang berguna untuk bahan berserat, misalnya untuk mencegah ulir.
Saat pemotongan laser, ada baiknya untuk memiringkan laser sedemikian rupa sehingga asap dari proses pemotongan tidak terkumpul sebagai jelaga pada optik laser. Selain itu, saat memotong (atau mengelas) permukaan yang sangat reflektif, penting untuk mencegah sinar laser memantul dari permukaan dan kembali ke optik laser, yang dapat merusaknya.
