Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Ikhtisar Pemotongan Laser Lembaran Logam:Proses, Pro &Kontra, dan Aplikasi


Operasi pemotongan adalah aspek penting dari fabrikasi bagian di sektor manufaktur. Salah satu teknik utama untuk fabrikasi logam adalah pemotongan laser lembaran logam. Sangat cocok untuk memotong potongan logam, paduan, dan non-logam.

Pemotongan laser lembaran logam adalah proses pemotongan termal yang melibatkan berkas cahaya (laser) pada benda kerja untuk melelehkan atau menguapkan material hingga diperoleh bentuk yang diinginkan. Teknik ini adalah salah satu yang paling efektif untuk memotong lembaran logam.

Artikel ini memberi Anda informasi penting mengenai lembaran logam pemotongan laser sebelum menggunakannya. Mari kita langsung ke dalamnya.

Apa itu Pemotongan Laser Lembaran Logam?

Proses manufaktur subtraktif sangat penting untuk modifikasi bahan untuk fabrikasi bagian. Pemotongan laser lembaran logam adalah salah satu metode standar untuk memotong dan melepas komponen dari benda kerja. Teknik ini melibatkan pemotongan potongan bahan menggunakan sinar laser.

Teknik pemotongan laser menggunakan teknologi kontrol numerik komputer (CNC), yang menghasilkan presisi sempurna. Sebelum operasi pemotongan CNC atau pemotongan laser, operator harus memiliki kode input atau program yang merinci desain atau pola ke dalam komputer.

Proses Pemotongan Laser Lembaran Logam

Pemotongan laser logam melibatkan penggunaan sinar laser untuk melelehkan logam dan paduan, sehingga menghasilkan potongan yang halus dan tajam. Proses pemotongan laser terdiri dari dua operasi yang bekerja secara sinkron.

Yang pertama melibatkan bahan yang menyerap sinar laser terfokus – energi yang menyebabkan luka. Yang kedua melibatkan nosel pemotongan, konsentris ke laser, menyediakan gas proses yang diperlukan untuk pemotongan. Gas melindungi kepala pemrosesan dari uap dan percikan serta membantu menghilangkan kelebihan dari garitan.

Pada dasarnya ada tiga metode untuk memotong lembaran logam dengan laser.

1. Pemotongan Penggabungan Sinar Laser

Proses pemotongan fusi sinar laser menggunakan gas inert, sebagian besar nitrogen. Gas proses reaksi rendah terus-menerus menguapkan celah pemotongan material. Saat material cair dihilangkan, gas inert mencegah oksidasi pada ujung tombak tanpa mengganggu proses.

Metode pemotongan laser ini cocok untuk memotong lembaran datar dan tipis dari paduan aluminium dan baja tahan karat yang membutuhkan daya tarik estetika tinggi dan operasi penyelesaian yang lebih sedikit.

2. Pemotongan Sublimasi Sinar Laser

Seperti namanya, pemotongan sublimasi sinar laser menguapkan material. Alih-alih melelehkan bahan seperti proses pemotongan laser lainnya, mereka langsung berubah dari padat menjadi gas – sublimasi.

Seperti pemotongan fusi, pemotongan sublimasi sinar laser menggunakan gas inert untuk mengeluarkan uap material dari garitan. Jadi, tidak ada oksidan di ujung tombak. Ini sering digunakan untuk memotong bahan organik seperti kayu, kulit, tekstil, dll.

3. Pemotongan Api Sinar Laser

Pemotongan api sinar laser menggunakan gas yang mudah terbakar – oksigen untuk mengeluarkan material cair. Laser memanaskan benda kerja yang menciptakan pembakaran spontan setelah melelehkan material. Gas oksigen memberikan lebih banyak energi untuk proses pemotongan melalui oksidasi – reaksi eksotermik.

Pemotongan api sangat ideal untuk memotong baja ringan dan bahan yang dapat melebur seperti keramik. Proses pemotongan ini dapat menyebabkan luka bakar pada permukaan pemotongan karena gas merupakan oksidator. Optimalisasi parameter proses yang tepat akan membantu mencegah pembentukan gerinda.

Jenis Laser untuk Pemotongan Lembaran Logam

Produsen biasanya menggunakan tiga jenis laser yang berbeda untuk memotong bahan. Setiap jenis laser memiliki fitur yang membedakan dan paling cocok untuk memotong bahan tertentu. Di bawah ini adalah ikhtisar dari tiga jenis laser untuk pemotongan.

1. Laser Serat

Mesin pemotong laser serat menggunakan fiberglass untuk memotong. Mereka menghasilkan daya yang sangat tinggi untuk pemotongan presisi yang kuat. Laser ini termasuk dalam keluarga laser solid-state dari "laser benih" yang disempurnakan oleh serat kaca khusus.

Laser ini cocok untuk memotong hampir semua bahan, dari logam hingga paduan, non-logam termasuk kayu, kaca, dan plastik. Selain pemotongan, mereka ideal untuk operasi lain seperti anil dan ukiran.

Selain itu, mereka adalah laser yang paling tahan lama, memiliki masa pakai lebih dari 25.000 jam dan membutuhkan lebih sedikit perawatan.

2. CO2 Laser

CO2 laser menghasilkan sinar laser dengan menjalankan arus listrik melalui tabung yang diisi dengan campuran gas inert, terutama nitrogen dan helium. Mereka adalah bentuk laser yang paling umum karena efisien dan hemat biaya serta memotong beberapa jenis bahan dengan kecepatan tinggi.

Namun, mereka menghasilkan daya potong yang lebih sedikit dibandingkan dengan laser serat. Oleh karena itu mereka bukan pilihan yang sangat baik untuk pemotongan laser lembaran logam. Biasanya, produsen lebih suka menggunakannya untuk memotong bahan non-logam dan organik seperti kayu, kertas, akrilik, dll.

3. Laser Kristal (Nd:YAG atau Nd:YVO)

Laser kristal menghasilkan sinarnya dari kristal Nd:YAG (yttrium aluminium garnet yang didoping neodymium) atau Nd:YVO (yttrium ortho-vanadat yang didoping neodymium, YVO4). Namun, yang terakhir lebih umum.

Kristal ini menghasilkan balok dengan daya potong yang tinggi. Namun, mereka mahal dan tidak tahan lama, memiliki waktu paruh yang rendah sekitar 8.000 hingga 15.000 jam. Mereka biasanya digunakan untuk memotong plastik, logam, dan non-logam, termasuk keramik.

7 Manfaat Pemotongan Laser Lembaran Logam

Mari kita lihat manfaat laser cutting sheet metal bagi sektor manufaktur.

1. Presisi dan Akurasi Tinggi

Pemotongan laser sangat cocok untuk pemotongan lembaran logam karena presisinya yang ekstrem. Mesin dilengkapi dengan kemampuan untuk membuat pemotongan yang rumit dengan presisi dan akurasi yang ekstrim. Secara industri, pemotongan laser adalah teknik yang digunakan untuk memotong lembaran logam dengan detail spesifik yang memerlukan toleransi yang ketat.

Beberapa pemotong dapat membuat pemotongan yang presisi dengan akurasi hingga 0,0005 inci. Inilah sebabnya mengapa itu tetap menjadi andalan di sebagian besar perusahaan manufaktur. Karena laser melelehkan bagian logam, pemotong menghasilkan sedikit atau tidak ada burring. Sebaliknya, ia meninggalkan tepi yang bersih, halus, dan tajam.

2. Proses Otomatis

Pemotongan laser dijalankan oleh sistem Computer Numerical Control (CNC). Setelah operator teknis memasukkan program ke dalam komputer, proses berjalan secara independen. Oleh karena itu, dibutuhkan lebih sedikit campur tangan manusia dan tenaga kerja secara keseluruhan. Selain itu, ada sedikit atau tidak ada margin kesalahan dengan peningkatan efisiensi pemotongan.

3. Pencegahan Kerusakan

Ada kesalahpahaman bahwa pemotongan logam laser menyebabkan lengkungan. Namun, itu tidak benar. Panas dari pemotongan laser hanya mempengaruhi bagian-bagian kecil dari material, tidak mempengaruhi toleransi.

Selain itu, proses pemotongan lasernya cepat; laser panas dan melelehkan bagian yang akan dihapus. Jadi, panas tidak berpengaruh secara signifikan pada bagian material lainnya. Dalam kebanyakan kasus, tidak ada distorsi atau lengkungan pada material Anda.

4. Kompatibel Dengan Sebagian Besar Bahan

Keuntungan penting lainnya dari metode manufaktur subtraktif ini adalah kemampuannya untuk bekerja dengan beragam material. Ini dengan mudah memotong setiap bahan, apakah itu tembaga, aluminium, baja tahan karat, atau bahkan titanium. Bagaimanapun, ini melibatkan penggunaan laser pada suhu yang sangat tinggi untuk melelehkan material.

5. Biaya Relatif Rendah

Memang, mesin pemotong laser itu mahal. Namun, dibandingkan dengan mesin CNC lainnya, ini lebih hemat biaya. Selain itu, ini adalah mesin tunggal untuk semua – yaitu, mesin pemotong laser tunggal sangat ideal untuk semua operasi pemotongan Anda. Anda tidak memerlukan modifikasi mesin apa pun untuk operasi pemotongan yang berbeda.

Selain itu, ini tahan lama. Perangkat tidak membuat kontak dengan bahan yang Anda potong, sehingga hanya ada sedikit, atau tidak ada gesekan, atau permukaan yang aus. Selain itu, tidak memiliki banyak suku cadang, sehingga persyaratan perawatan dan servis lebih sedikit. Secara umum, ada pengurangan biaya operasional menggunakan pemotong laser dibandingkan dengan alat manufaktur biasa lainnya.

6. Fleksibilitas Tinggi

Selain kompatibilitas pemotongan laser dengan sebagian besar bahan, prosesnya sangat serbaguna. Tidak seperti perangkat lain, Anda dapat menggunakan pemotong laser untuk beberapa fungsi pemotongan, dari pemotongan yang sederhana hingga yang rumit dan yang memerlukan toleransi yang ketat dan desain yang rumit. Fitur ini menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk sebagian besar industri.

7. Konsumsi Energi Rendah

Memang, pemotong laser membutuhkan daya untuk memanaskan dan melelehkan bahan secara efektif selama pemotongan. Namun, teknik pemotongan lebih hemat energi dibandingkan metode pemotongan lainnya.

Selain itu, tidak seperti mesin lain, ia memiliki lebih sedikit bagian yang bergerak, yang berarti lebih sedikit kebutuhan energi. Selain itu, kecepatan tinggi alat berat berarti pemotongan cepat, menghemat waktu dan energi.

Kekurangan Pemotongan Laser Lembaran Logam

Kerugian utama dari pemotongan laser lembaran logam adalah sebagai berikut:

1. Membutuhkan Operator Teknis

Untuk menggunakan mesin pemotong laser secara efektif, Anda memerlukan seorang ahli yang memahami semua fiturnya dan dapat dengan cepat menemukan masalah untuk membuat koreksi yang tepat pada waktunya. Jika Anda tidak mengatur perangkat dengan benar, Anda dapat merusak bahan atau mesin itu sendiri. Jadi, jika Anda ingin menjalankan layanan pemotongan laser, Anda perlu menyewa seorang profesional.

2. Batasan Ketebalan Logam

Pemotong laser memiliki kompatibilitas yang sangat baik dengan sebagian besar bahan, terutama lembaran logam. Namun, Anda dapat mempertimbangkan teknik pemotongan lain saat bekerja dengan logam tebal. Di sebagian besar industri manufaktur, pemotong laser memotong lembaran aluminium dengan ketebalan maksimum 15 mm dan 6 mm untuk baja.

3. Pelepasan Asap dan Gas Berbahaya

Kami telah menetapkan bahwa pemotongan laser melibatkan penggunaan panas untuk melelehkan bahan yang dipotongnya. Saat mesin melelehkan setiap bahan, ia melepaskan asap dan gas berbahaya ke lingkungan. Oleh karena itu, sangat disarankan menggunakan mesin ini di ruangan yang berventilasi baik.

4. Investasi Awal Tinggi

Biaya pengadaan pemotong laser berkualitas tinggi sangat mahal. Harganya lebih dari $2000, hampir dua kali lipat harga mesin pemotong lainnya, seperti pemotong jet air. Untuk menjalankan bisnis dengan pemotong laser, Anda harus siap untuk melakukan investasi di muka.

Tips Penting untuk Pemotongan Laser untuk Suku Cadang

Untuk memenuhi spesifikasi presisi dan kualitas pemotongan laser untuk suku cadang Anda, patuhi panduan berikut.

1. Pilih Bahan yang Tepat

Pemilihan bahan sangat penting untuk setiap proses manufaktur. Bahan yang Anda pilih untuk bagian Anda tergantung pada sifat yang Anda inginkan untuk produk akhir. Selain lembaran logam seperti aluminium dan seng, plastik dan polimer lainnya adalah pilihan yang baik untuk fabrikasi bagian, tergantung pada kebutuhan Anda. Beberapa properti yang dicari oleh produsen saat memilih bahan meliputi fleksibilitas, kelenturan, keuletan, kekakuan, dll.

2. Desain Dengan Perangkat Lunak Yang Membuat File Vektor

Mesin pemotong laser hanya bekerja dengan file vektor. Oleh karena itu gunakan perangkat lunak seperti Adobe illustrator untuk membuat vektor desain Anda. File-file ini memiliki format seperti .ai, .step, .eps, dll.

3. Ingat Kerf

Kerf adalah bagian material yang menguap saat sinar laser terfokus pada benda kerja. Saat mendesain bagian Anda, Anda harus memasukkan garitan ke dalam desain Anda.

4. Detail tidak boleh lebih kecil dari ketebalan logam

Ketebalan logam merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan dengan layanan pemotongan laser. Semakin tebal lembaran logam Anda, semakin kecil kemungkinan laser menembus.

5. Jarak Minimum Antar Garis Pemotongan

Jarak yang memadai sangat penting untuk mendapatkan hasil terbaik dari pemotongan laser. Jarak minimum dalam pemotongan laser lembaran logam harus sama dengan ketebalan material Anda. Misalnya, jika Anda memotong lembaran logam 2 mm, Anda harus menyisakan ruang 2 mm.

Aplikasi Bagian Pemotongan Laser

Di bawah ini adalah aplikasi pemotongan laser.

1. Peralatan Medis

Troli, tempat tidur, peralatan bedah, pin ortopedi, tongkat, dll., semuanya mengandung logam yang dipotong laser. Meskipun banyak instrumen bedah sekarang dicetak 3D, pemotongan laser adalah teknik yang digunakan untuk membuatnya.

2. Produksi Perhiasan

Sebagian besar desain perhiasan berisi desain rumit yang dapat dengan mudah dipetakan oleh pemotong laser. Seringkali, potongan perhiasan dirancang dari bahan tipis. Oleh karena itu, pemotongan laser sangat cocok untuk pembuatan perhiasan.

3. Desain Interior

Lembaran logam yang dipotong laser adalah pilihan yang sangat baik untuk pembagi ruangan yang dapat membantu meningkatkan tampilan keseluruhan ruangan dan menciptakan lebih banyak ruang. Memanfaatkan ketepatan pemotongan laser dengan kreativitas pabrikan dapat memberikan tampilan khusus yang Anda inginkan untuk ruangan Anda.

4. Industri Dirgantara

Karena akurasi dimensi yang tinggi, industri kedirgantaraan adalah salah satu pengguna teknologi pemotongan laser yang paling signifikan. Sebagian besar bagian pesawat terbang, dan perangkat lain seperti detektor logam, troli, konveyor, dll., mengalami beberapa operasi pemotongan selama pembuatan.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, Anda harus memahami pemotongan laser lembaran logam secara komprehensif. Ini adalah proses manufaktur lanjutan untuk fabrikasi fabrikasi volume besar dan suku cadang dengan persyaratan akurasi dimensi tinggi. Anda dapat memutuskan apakah Anda ingin menerapkan metode ini untuk kebutuhan manufaktur Anda.

Jika Anda ingin bermitra dengan perusahaan yang menjamin layanan pemotongan laser berkualitas, layanan pemotongan lembaran logam WaKen adalah yang Anda inginkan untuk fabrikasi Anda. Kami adalah perusahaan bersertifikat ISO yang menyediakan layanan fabrikasi lembaran logam terbaik untuk pembuatan cepat dan produksi khusus. Tidak peduli Lembaran logam membungkuk, stamping, pengelasan, dll, kami dapat memenuhi semua kebutuhan permesinan Anda.

FAQ

Apakah Pemotong Laser Akan Merusak Bahan Saya?

Tidak. Meskipun banyak yang mengira suhu tinggi pemotongan laser dapat merusak bahan. Namun, pemotong laser tepat dan bekerja dengan kecepatan luar biasa, sehingga sinar hanya melelehkan bagian yang ingin Anda potong. Selain itu, kecepatan tinggi berarti material Anda tidak terlalu lama terpapar suhu tinggi.

Haruskah Saya Mengalihdayakan atau Mendapatkan Mesin Pemotong Laser untuk Bagian Lembaran Logam Saya?

Teknik pemotongan laser sangat penting untuk berbagai operasi manufaktur. Ini adalah proses yang sangat efektif yang cocok untuk memotong sebagian besar bahan, terutama lembaran logam.

Lebih baik untuk melakukan outsourcing operasi pemotongan Anda jika Anda menjalankan layanan manufaktur skala kecil. Artinya, sewalah jasa untuk kebutuhan pemotongan laser Anda. Ini akan membantu Anda memangkas biaya, yang dapat disalurkan ke aspek produksi lainnya. Hubungi Waken untuk kebutuhan pemotongan laser dan fabrikasi lembaran logam Anda.

Selain Pemotongan Laser, Proses Lain Apa yang Dapat Saya Pilih untuk Proyek Saya?

Pemotongan laser bukan satu-satunya metode pemotongan presisi tinggi untuk manufaktur industri. Jika Anda memilih untuk tidak menggunakan pemotong laser untuk fabrikasi Anda atau bingung tentang cara memotong bentuk menjadi lembaran logam Anda? Di bawah ini adalah alternatif yang sangat baik untuk dipilih untuk kebutuhan manufaktur Anda.



Proses manufaktur

  1. Pro dan Kontra Pengawetan dalam Pengerjaan Logam
  2. Manfaat Mesin Laser Fiber dalam Pemotongan Lembaran Logam
  3. Apa itu Pemotongan Bahan Bakar Oxy?- Proses, Pro, dan Kontra
  4. Memahami Presisi dan Proses Teknologi Pemotongan Laser
  5. Ikhtisar tentang Lembaran Logam Stamping Dies
  6. Pro dan Kontra dari Pompa Panas
  7. Mengapa Menggunakan Pemotong Laser Logam?
  8. Gambaran Umum Lembaran Logam Pengelasan Spot
  9. Gambaran Umum Lembaran Logam Tipis
  10. Aplikasi, Pro dan Kontra Mesin Dua Langkah