Pengelasan Laser:Lebih dari Kemungkinan Jarak Jauh
Kemajuan terbaru untuk teknologi laser yang lebih terjangkau dan mampu digabungkan dengan robot industri berperforma tinggi, memberikan presisi dan fleksibilitas yang lebih tinggi kepada produsen (melebihi proses pengelasan robot tradisional namun andal) untuk produktivitas yang lebih tinggi di lantai pabrik. Selain itu, material yang sebelumnya terlihat di sektor industri sebagai bahan yang tidak dapat dilas kini dibuat dengan mudah, seringkali menciptakan produk yang unik sekaligus mengurangi limbah.
Banyak digunakan untuk menggantikan aplikasi pengelasan titik untuk kedirgantaraan, mobil, dan produsen alat berat, pengelasan laser jarak jauh (RLW) – teknik pengelasan laser non-kontak – mulai melihat peningkatan dalam pemanfaatan untuk aplikasi yang lebih kompleks di berbagai industri, terutama untuk produksi volume tinggi. Sementara pengelasan robot tradisional masih merupakan metode yang disukai untuk berbagai tugas, aplikasi yang membutuhkan akurasi dan kecepatan tertinggi lebih cocok untuk robot industri yang dilengkapi dengan kepala las laser jarak jauh. Apakah Anda baru mulai belajar tentang RLW atau Anda hampir melakukan pembelian robotik, informasi berikut mungkin berguna untuk proses pengambilan keputusan Anda.
Mengapa Pengelasan Laser Jarak Jauh?
Pengelasan Laser Jarak Jauh “jarak jauh” karena kepala laser menggunakan stand-off yang lebih panjang 100-150 mm agar balok bergerak dari kepala ke titik yang difokuskan pada bagian tersebut. Serat optik digunakan untuk menyalurkan sinar laser ke alat ujung lengan kepala laser – sangat meningkatkan fleksibilitas gerakan robot, meminimalkan interferensi, dan mencegah kerusakan yang merugikan akibat tabrakan. Kepala las laser jarak jauh kemudian memfokuskan dan memandu sinar laser secara cepat dengan cermin yang dikemudikan oleh motor galvanometer (inersia rendah, motor servo yang dapat diprogram).
Hal ini menjadikan akurasi robot sebagai faktor sekunder, yang memungkinkan produsen menerapkan tradisional robot muatan berat, seperti SP165 atau GP180 untuk memposisikan kepala. Menggunakan robot gaya konvensional seperti ini, daripada robot berpresisi tinggi, seperti MC2000 II, seringkali lebih murah dan menghasilkan periode pengembalian target yang lebih baik.
Demikian pula, kepala las laser jarak jauh memiliki perangkat lunak khusus, yang memungkinkan program beroperasi saat robot bergerak. Ini umumnya dikenal sebagai pengelasan "on-the-fly". Sementara sejumlah kecil aplikasi menggunakan konfigurasi "on-the-fly", Yaskawa menawarkan fitur yang menembakkan output berdasarkan posisi robot, menyinkronkan gerakan robot dan gerakan kepala laser pada titik yang sama setiap saat.
Apakah RLW Hemat Biaya?
Meskipun pengelasan laser masih melibatkan pengeluaran modal yang besar untuk laser, head, dan chiller, harganya terus turun. Untuk membenarkan jenis investasi modal awal ini, penting untuk mengimbangi biaya dengan memiliki volume yang cukup. Jika produksi volume tinggi menjadi perhatian, berbicara dengan pemasok robot terkemuka tentang pro dan kontra pengelasan laser robot vs. memasang robot las dengan pistol titik dan pengatur waktu untuk aplikasi khusus Anda mungkin bermanfaat.
Demikian pula, pengelasan laser robotik biasanya menggunakan laser YAG (kombinasi kristal yttrium, aluminium, dan garnet) yang memiliki cahaya berbahaya, membutuhkan selungkup yang kedap cahaya. Ini menambah biaya tambahan dan mungkin tidak praktis untuk besar
struktur seperti badan mobil. Untuk mengatasi pengelasan laser pada bagian yang lebih besar, beberapa kepala las laser menggunakan "sepatu bot" yang mengelilingi area las, membentuk segel kedap cahaya. Seperti yang terlihat dengan Laser Seam Stepper (LSS) IPG, ini melokalisasi persyaratan penutup kedap cahaya, tetapi membatasi panjang dan jangkauan lasan, menjadikannya pengganti yang ideal untuk lasan gaya titik atau jahitan.
Apakah RLW satu-satunya cara untuk mengelas laser?
Kepala las laser jarak jauh memberikan keuntungan dengan memindahkan balok dengan cepat ke area yang luas dan mungkin tidak memerlukan gerakan robot apa pun saat melakukan beberapa pengelasan di area tertentu. Robot juga dapat menghadirkan bagian-bagian ke kepala RLW stasioner untuk membantu berbagi beban menjaga waktu "laser menyala" tetap tinggi. Kepala RLW juga dapat digunakan untuk memanipulasi sinar untuk aplikasi non-pengelasan, seperti ablasi untuk pembersihan bagian.
Kepala tetap dapat dipasang di ujung robot agar gerakan robot dapat bergerak balok. Bahkan kepala tetap dapat menggabungkan beberapa manipulasi balok yang bergoyang atau berosilasi balok untuk membuat lasan yang lebih luas, mendistribusikan panas, menangani lebih banyak variasi sambungan dan mengeluarkan uap. Muatan yang lebih kecil, robot kelas las busur dapat digabungkan dengan kepala goyangan dalam sel kerja yang lebih kecil dan berbiaya lebih rendah untuk komponen yang lebih kecil.
Apa Lagi yang Harus Dipertimbangkan?
Bahan Seperti yang disebutkan, pengelasan laser membuka pintu untuk pengelasan bahan generasi berikutnya. Salah satu bahan yang sering ditanyakan adalah baja berkekuatan sangat tinggi baru yang digunakan dalam otomotif dan apakah cocok untuk pengelasan laser vs. pengelasan titik resistansi. Karena metalurgi dari baja berkekuatan lebih kuat, ini jelas merupakan kandidat yang baik dan dapat responsif terhadap siklus panas/pendinginan yang cepat dari pengelasan laser (lebih baik daripada pemanasan resistansi yang lebih lambat).
Penggunaan aluminium untuk fabrikasi truk dengan bobot yang lebih ringan dan untuk pembuatan suku cadang mobil, seperti tempat baterai kendaraan elektronik, juga berkembang pesat. Akibatnya, penggunaan las laser untuk yang terakhir mendapatkan daya tarik – karena masukan panas las laser yang rendah, kecepatan las yang tinggi, dan fleksibilitas yang tinggi membantu produsen memenuhi persyaratan ketat seputar proses las untuk suku cadang aki mobil.
Metode Dari pengelasan titik resistansi hingga pengelasan aduk gesekan, pengelasan laser robot menggantikan proses tertentu, meningkatkan kualitas dan hasil. Jenis khusus dari proses las laser yang sedang dilihat cukup berat untuk berbagai aplikasi pengelasan robot termasuk kawat panas dan las laser hibrida. Demikian pula, pengelasan laser untuk kelongsong dengan kawat dan bubuk semakin diminati karena kecepatan dan masukan panas yang rendah.
Desain Sambungan Sendi pangkuan dengan ukuran pas sangat cocok untuk pengelasan laser. Kesenjangan kecil antara permukaan dapat mengubah pengelasan laser menjadi pemotongan laser dengan cepat dan itulah sebabnya perlengkapan untuk pengelasan laser menggunakan penjepitan berkekuatan tinggi. Pengelasan laser hanya membutuhkan akses satu sisi, tidak seperti pengelasan spot, tetapi bagian bawahnya membutuhkan penyangga untuk menahan gaya penjepitan.
Permukaan Permukaan produk yang akan dilas juga harus diperhatikan. Idealnya, saat menggunakan laser untuk suatu produk, permukaan kelas A (permukaan bentuk bebas dengan bentuk estetis dan kualitas permukaan optimal) harus digunakan. Ini karena zona kecil yang terkena panas membersihkan dengan cukup baik. Untuk alasan ini, penggunaan las laser – sebagai pengganti las titik resistansi tradisional (RSW), las busur logam gas (GMAW), atau las gas inert tungsten (TIG) – berkembang di industri seperti industri peralatan rumah tangga, di mana baja tahan karat tudung asap, oven, dan lemari es dibuat.
Sumber Daya Terampil Saat memprogram robot, sangat penting bagi operator untuk memahami proses yang diajarkannya pada robot. Operator robotika yang terampil dengan pengalaman las busur atau resistansi mungkin tidak sepenuhnya memahami proses laser. Untuk alasan ini dan untuk mendapatkan hasil maksimal dari proses sambil mempertahankan integritas bagian, perusahaan harus mempertimbangkan untuk mempekerjakan atau melatih personel untuk memahami teknik pengelasan laser. Volt, amp, dan kecepatan umpan kawat diganti dengan daya dan kecepatan laser, belum lagi perbedaan gas pelindung dan logam pengisi yang berpotensi digunakan. Keselamatan laser juga merupakan faktor penting yang juga akan menjadi tanggung jawab personel pabrik.
Mulai dari geometri sambungan hingga kesesuaian bagian dan banyak lagi, ada banyak aspek yang harus dipikirkan dengan pengelasan laser robot. Jika Anda bertanya-tanya apakah kualitas kuat dan peningkatan throughput yang disediakan oleh pengelasan laser robot cocok untuk perusahaan Anda, sebaiknya hubungi pemasok robot pilihan Anda untuk mencari jawaban atas pertanyaan aplikasi spesifik Anda.
