Larangan dan larangan pemotongan laser

Pemotongan laser adalah proses menggunakan berkas cahaya berdaya tinggi untuk memotong, mengiris, atau mengebor material. Dikembangkan pada 1960-an di Welding Institute di Inggris, proses ini menjadi semakin populer. Faktanya, mesin pemotong laser logam sekarang merupakan segmen produk terbesar dari pasar pemotongan logam global, dengan permintaan untuk perangkat ini diperkirakan akan meningkat menjadi hampir $9,8 miliar pada tahun 2025.

Jadi, bagaimana cara kerja pemotongan laser? Ada sejumlah proses pemotongan laser yang berbeda, tetapi umumnya terbagi dalam dua kategori:pemotongan fusi dan pemotongan ablatif. Dalam bentuknya yang paling sederhana, pemotongan fusi laser melibatkan penggunaan laser untuk melelehkan area material tertentu pada benda kerja, kemudian memotong material cair dengan pancaran gas inert bertekanan tinggi (biasanya nitrogen, yang tidak bereaksi secara eksotermik dengan material yang dipotong. ). Kontrol CNC dapat digunakan untuk menggerakkan laser atau benda kerja untuk membuat pemotongan terus menerus.

Pemotongan laser ablatif menggunakan pulsa cepat dari laser berintensitas tinggi untuk menghilangkan material selapis demi selapis. Proses ini sebenarnya menguap daripada meleleh, dan karena itu tidak memerlukan gas bertekanan untuk menghilangkan material berlebih. Umumnya proses yang lebih lambat, pemotongan laser ablatif digunakan untuk membuat potongan sebagian yang tidak melewati benda kerja dari atas ke bawah (pengukiran laser, misalnya, adalah contoh proses ablatif). Sebaliknya, pemotongan fusi menembakkan laser dalam gelombang kontinu atau pulsa yang lebih panjang, dan oleh karena itu hanya dapat digunakan untuk memotong seluruh benda kerja.

Mengapa memilih pemotongan laser?

Pemotongan laser menawarkan beberapa manfaat berbeda. Prinsip di antara mereka adalah kemampuannya untuk membuat bagian yang sangat tepat dan akurat. Beberapa bagian dapat memiliki toleransi kurang dari 1mm, yang membuat proses pemotongan laser menjadi metode yang efisien untuk bagian dengan fitur yang rumit atau kompleks. Sifat pemotongan laser yang sangat terlokalisasi secara drastis mengurangi risiko material benda kerja akan melengkung, dan potongan yang dihasilkan melalui pemotongan laser seringkali tidak memerlukan perawatan pasca-pemrosesan atau penyelesaian permukaan.

Selanjutnya, pemotongan laser logam tidak memerlukan penggantian alat di antara operasi, memungkinkan lebih banyak fleksibilitas dalam desain karena kurangnya perkakas tetap, dan dapat sangat otomatis, meminimalkan biaya tenaga kerja dan mempersingkat waktu produksi. Selain itu, karena balok adalah satu-satunya pahat yang menyentuh benda kerja, tidak ada gesekan mekanis yang menyebabkan keausan pahat dalam prosesnya.

Pemotongan laser sangat umum di industri manufaktur, dan sangat cocok untuk memproduksi potongan seperti badan mobil, casing telepon, dan lembaran logam. Proses ini juga menemukan aplikasi yang luas di sektor kedirgantaraan, medis, dan pembuatan kapal.

Pertimbangan utama untuk pemotongan laser

Sementara mesin pemotong laser CNC umumnya digunakan dalam manufaktur, pemotongan laser yang efektif umumnya memerlukan masukan dari insinyur yang terampil mengikuti praktik terbaik. Berikut adalah tiga pertimbangan utama pemotongan laser untuk insinyur dan operator alat berat yang perlu diingat:

Materi harus menentukan proses pemotongan laser tertentu

Sementara mesin pemotong laser logam menarik banyak perhatian, laser juga dapat digunakan untuk memotong atau mengukir keramik, kayu, termoplastik, dan polimer. Insinyur harus memilih proses pemotongan laser yang paling sesuai dengan bahan suku cadang.

Pemotongan laser fusi, misalnya, efektif untuk memotong sebagian besar logam dan termoplastik, sedangkan pemotongan laser ablatif bisa sangat efisien untuk memotong bagian yang terbuat dari akrilik dan poliasetal karena titik leleh dan titik didihnya sangat dekat, memungkinkan penguapan.

Di sisi lain, beberapa bahan lebih sulit dipotong dengan laser. Polimer termoset dan bahan organik seperti kayu, misalnya, lebih mudah terbakar daripada meleleh saat terkena laser — kualitas yang memungkinkan pengukiran atau pencitraan merek, tetapi bukan pemotongan yang presisi.

Jangan salah mengartikan peningkatan daya laser sebagai peningkatan efisiensi

Meskipun peningkatan daya laser berarti pemotongan dapat dilakukan lebih cepat — dengan perkembangan baru yang memungkinkan untuk mencapai kecepatan pemotongan hingga satu meter per detik — daya mentah yang lebih besar tidak secara langsung berarti produksi yang lebih efisien.

Untuk mencapai kecepatan pemotongan yang tinggi ini, laser membutuhkan waktu untuk berakselerasi, yang membuat laser dengan watt tinggi sangat efektif untuk memotong bagian besar atau bagian tanpa fitur yang rumit. Laser ini menawarkan lebih sedikit keuntungan untuk bagian dengan geometri yang rumit karena laser biasanya harus berpindah ke potongan lain sebelum dapat mencapai kecepatan penuh. Akselerasi dan deselerasi harus diperhitungkan saat mempertimbangkan efisiensi pemotongan laser.

Desain bagian agar sesuai dengan persyaratan proses pemotongan laser

Adalah kesalahan umum untuk berasumsi bahwa lebar garitan sangat sempit sehingga tidak signifikan. Laser menghasilkan potongan yang sangat tipis — biasanya antara 30 dan 300 mikron, tergantung pada watt laser, penyiapan, dan proses — tetapi lebar garitan tersebut masih perlu diperhitungkan dalam desain pemotongan sehingga bagian yang dihasilkan tetap sesuai untuk aplikasi yang dimaksudkan.

Pertimbangan desain penting lainnya adalah tabbing, atau penggunaan sambungan mikro untuk menopang bagian-bagian kecil. Gas bertekanan tinggi yang digunakan dalam pemotongan fusi mengharuskan bagian-bagian tersebut dapat menopang beratnya sendiri, yang sering kali turun ke ketebalan bagian. Biasanya, ketebalan bagian 2-3mm atau lebih akan baik-baik saja tanpa tab, tetapi jika ketebalan bagian kurang dari 2mm, desainer mungkin perlu menambahkan sambungan mikro untuk menstabilkan bagian selama proses pemotongan dan mencegah gas bertekanan dari memindahkannya. Itu juga dapat mencegah hilangnya dan memfasilitasi penghapusan bagian-bagian kecil dari mesin. Tab ini dapat dihapus dengan mudah selama pasca-pemrosesan.

Mematuhi persyaratan keselamatan penting

Keselamatan adalah yang paling penting dalam manufaktur. Hanya profesional terlatih yang boleh menggunakan peralatan pemotongan laser. Bergantung pada bahan yang digunakan, proses tersebut juga dapat mengeluarkan gas berbahaya dan beracun, jadi menggunakan peralatan pengendalian polusi udara yang sesuai dengan peraturan sangatlah penting.

Pemotongan laser:Setiap detail mendorong efisiensi

Bila digunakan dengan benar, mesin pemotong laser logam menjanjikan akurasi, presisi, dan efisiensi. Sementara pertimbangan material dan desain yang kompleks berarti bahwa tim produk dan insinyur harus mengambil sedikit lebih banyak waktu di muka untuk memastikan desain dioptimalkan untuk manufaktur, kualitas suku cadang yang dihasilkan umumnya berbicara sendiri. Untuk memastikan suku cadang diproduksi dengan kualitas dan kecepatan tertinggi, pertimbangkan untuk bermitra dengan produsen ahli sesuai permintaan.

Fast Radius menyediakan layanan manufaktur digital sesuai permintaan yang unggul mulai dari pemotongan laser dan pengecoran uretana hingga pencetakan injeksi dan pencetakan 3D. Bekerja sama dengan pelanggan selama setiap tahap produksi, tim desainer dan insinyur kami yang berpengalaman memberikan dukungan menyeluruh. Dari desain hingga pasca-pemrosesan dan pemenuhan, kami telah mengatur alur kerja kami untuk menciptakan suku cadang berkualitas tinggi yang dibutuhkan pelanggan, saat mereka membutuhkannya. Siap untuk memulai? Hubungi kami hari ini.