Memahami Mesin Pemotong Laser: Cara Kerjanya
Laser adalah sinar cahaya yang sangat terfokus pada satu panjang gelombang. Pada setiap panjang gelombang cahaya, berbagai material menyerap, memantulkan, dan mentransmisikan cahaya itu dalam jumlah yang berbeda.
Sinar laser adalah kolom cahaya intensitas sangat tinggi, pada satu panjang gelombang, atau warna. Dalam kasus laser CO2 tipis, panjang gelombang tersebut berada di bagian Infra-Red dari spektrum cahaya, jadi tidak terlihat oleh mata manusia. Sinar hanya sekitar 3/4 inci diameter saat berjalan dari resonator laser, yang menciptakan sinar, melalui jalur sinar mesin. Sinar mungkin dipantulkan ke arah berbeda oleh sejumlah cermin, atau “beam benders”, sebelum akhirnya difokuskan ke plate. Sinar laser yang difokuskan melewati lubang nozzle tepat sebelum mengenai plate. Gas terkompresi, seperti Oksigen atau Nitrogen, juga mengalir melalui lubang nozzle tersebut.
Densitas daya tinggi menghasilkan pemanasan, pemelehan, dan penguapan parsial atau lengkap material yang cepat. Saat memotong mild steel, panas sinar laser cukup untuk memulai proses pembakaran “oxy-fuel” tipis, dan gas pemotongan laser akan oksigen murni, sama seperti torch oxy-fuel. Saat memotong stainless steel atau aluminium, sinar laser hanya melelehkan material, dan nitrogen tekan tinggi digunakan untuk meniup logam cair keluar dari kerf.
Pada mesin pemotong laser CNC, kepala pemotong laser digerakkan di atas plate logam dalam bentuk bagian yang diinginkan, sehingga memotong bagian dari plate. Sistem kontrol tinggi kapasitif mempertahankan jarak yang sangat akurat antara ujung nozzle dan plate yang sedang dipotong. Jarak ini penting karena menentukan di mana titik fokus relatif terhadap permukaan plate. Kualitas potongan dapat dipengaruhi dengan menaikkan atau menurunkan titik fokus dari di atas permukaan plate, di permukaan, atau di bawah permukaan.
Mesin pemotong laser bekerja dengan memfokuskan sinar cahaya laser pada sepotong material. Cahaya laser sangat berdaya tinggi, sehingga saat difokuskan, meningkatkan suhu material yang akan dipotong cukup tinggi untuk meleleh atau menguapkan material, di area kecil sinar difokuskan. Seringkali, gas pembantu digunakan untuk membantu mendorong material cair dari area potongan. Ini terutama benar untuk memotong logam atau lembar material tebal seperti plywood.
Untuk memotong bentuk, kepala laser digerakkan, menggunakan bentuk gantry untuk memosisikan sinar di atas material baru, menyebabkan garis dipotong daripada lubang jarum kecil. Jenis sistem gerak termasuk rack and pinions, ball screws, dan linear motors. Linear motors paling mahal, tetapi paling cepat dan paling akurat. Rack and pinions memberikan hampir kecepatan dan akurasi yang sama, tetapi dengan harga lebih rendah. Beberapa laser hobi kecil mungkin juga menggunakan timing belt dan stepper motors untuk menggerakkan kepala laser mereka. Dalam semua kasus, sistem dengan servo dan feedback encoder menambahkan banyak ke akurasi pemotongan mesin, begitu juga dengan frame yang kaku, terisolasi dari getaran.
Untuk operasi pemotongan laser, penting untuk memilih panjang gelombang yang sangat terserap di material yang Anda berniat potong.
Saat energi laser diarahkan ke permukaan material, material menyerap begitu banyak energi sehingga dengan cepat memanam melebihi suhu lelehnya dan hingga suhu degradasinya.
Pada suhu degradasi, material hancur dan terlepas. Seringkali, asap atau kabut dilepaskan saat ini terjadi.
Tepi potongan dapat dipanaskan ke level lebih rendah dan sebenarnya meleleh dan kembali terbentuk. Ini sebenarnya dapat digunakan sebagai semacam mekanisme pemakan yang berguna untuk material fibrous, misalnya, untuk mencegah threading.
Saat memotong laser bisa ide bagaimana untuk memiringkan laser sehingga asap dari proses pemotongan tidak terkumpul sebagai asap pada optik laser. Selain itu, saat memotong (atau melas) permukaan yang sangat refleksif, penting untuk mencegah sinar laser memantul dari permukaan dan kembali ke optik laser, yang dapat merusaknya.
