Potong Laser Logam Tipis: Menguasai Dasar-Dasar Pembuatan Logam Presisi
Teknik manufaktur pengurangan adalah operasi tipikal untuk pembuatan bagian di industri. Contoh utama dari teknik tersebut adalah potong laser logam tipis – prosedur manufaktur yang penting.
Proses ini memfokuskan sinar laser pada permukaan bahan untuk membakar, menguapkan, atau melelehkan bahan dan akhirnya menghasilkan hasil yang diinginkan. Karena ini adalah proses yang presisi dan akurat, ini membuat pembuatan komponen dengan detail rumit menjadi lebih mudah.
Artikel ini adalah panduan komprehensif dengan semua informasi yang Anda butuhkan tentang potong laser sebelum melangkah untuk pekerjaan manufaktur Anda selanjutnya.
Apa Itu Potong Laser Logam Tipis?
Pembuatan logam lembar adalah salah satu teknik manufaktur industri primer. Sebagai hasilnya, potong laser logam tipis tampaknya menjadi salah satu prosedur utama. Pembuatan potong laser menggunakan sinar cahaya berdaya tinggi (laser) untuk memotong lembar logam yang rata dan tipis. Proses ini diarahkan oleh optik dan teknologi kontrol numerik komputer (CNC), yang mengakibatkan presisi tinggi dari bagian yang dipotong laser.
Sejarah Potong Laser Logam Tipis
Teknologi potong laser telah ada selama lebih dari 60 tahun, dengan upaya pertama untuk memotong lembar logam dating kembali ke tahun 1960.
Pada tahun 1964, laser CO2 sudah digunakan untuk manufaktur detail yang rumit seperti pengelasan pegas jam. Fitur otomatisasi dan presisi tinggi dari potong laser dibandingkan proses pemotongan lainnya membuatnya banyak diterima untuk manufaktur yang halus dan produksi volume besar.
Laser fiber pertama kali diproduksi pada tahun 60-an, tetapi baru pada akhir tahun 80-an sebelum mereka memasuki pasar komersial. Tahun 1990-an dianggap sebagai masa emas teknologi laser – karena itu memberikan jalan kepada banyak laser daya tinggi, seperti laser status padat yang sangat meningkatkan efisiensi dan produktivitas. Pada awal tahun 2000-an, layanan potong laser kini adalah teknik manufaktur yang banyak diterima yang digunakan oleh beberapa industri, seperti industri otomotif dan penerbangan angkasa.
Jenis Laser untuk Potong Logam Tipis
Ada tiga bentuk berbeda laser untuk memotong bahan dalam manufaktur industri. Setiap pemotong laser memiliki fitur unik yang membedakannya satu sama lain. Dengan itu, berikut adalah ringkasan komprehensif dari tiga jenis pemotong laser.
Laser Fiber
Mesin potong laser fiber adalah beberapa dari perangkat pemotong presisi yang paling kuat. Mereka termasuk laser status padat yang menggunakan laser benih untuk memperkuat sinar dengan serat kaca khusus. Mereka efektif untuk memotong logam, logam campuran, dan bukan logam seperti kaca, plastik, dan bahkan kayu. Selain operasi pemotongan sederhana, mereka cocok untuk pengukiran logam dan pemanasan.
Kerf laser fiber lebih luas dari yang lain; ini mungkin mengakibatkan daya tinggi mereka. Mereka memiliki umur pakai yang panjang tidak kurang dari 25.000 jam dan sehingga membutuhkan perawatan yang lebih sedikit. Mereka menghasilkan beberapa sinar yang paling kuat dan stabil. Namun, mereka paling cocok untuk bahan dengan ketebalan kurang dari 20 mm.
Laser CO2
Laser CO2 menghasilkan sinar cahaya dengan mengalirkan listrik melalui tabung yang diisi dengan campuran gas. Campuran gas mengandung terutama karbon dioksida dan gas inerte – helium dan nitrogen, bentuk paling umum untuk laser.
Namun, mereka kurang kuat dibandingkan laser fiber. Mesin laser CO2 hanya dapat memotong bukan logam seperti kayu, akrilik, dan plastik. Dalam beberapa kasus, mereka juga dapat berfungsi untuk potong laser logam tipis, terutama lembar aluminium tipis dan beberapa logam non-ferrous lainnya.
[Anda Mau Mengetahui Perbedaan Antara Laser Fiber dan CO2 Laser.]
Laser Kristal
Pemotong laser kristal ada dalam dua bentuk: Nd:YAG (yttrium aluminum garnet dengan neodymium) dan Me:YVO (yttrium ortho-vanadate dengan neodymium, YVO4) kristal. Keduanya adalah perangkat pemotong daya tinggi yang luar biasa. Namun, mereka cukup mahal namun memiliki umur pakai setengah dari laser fiber – 8.000 hingga 15.000 jam. Mereka cocok untuk memotong logam terlapis dan tidak terlapis, bukan logam dan plastik, dan bahkan keramik dalam kondisi tertentu.
Tiga Proses Potong Laser Logam Tipis
Potong laser logam tipis adalah proses termal yang melibatkan penggunaan sinar laser untuk memotong potongan dari lembar logam. Utama, ada tiga metode pemotongan lembar logam.
Potong Laser Fusi
Potong fusi menggunakan gas pemotong inerte, seringkali nitrogen atau argon, untuk mendorong bahan leleh keluar dari borong pemotongan. Karena menggunakan gas inerte, ini mencegah oksidasi di tepi pemotongan tanpa bereaksi dengan proses. Proses ini cocok untuk lembar rata dan tipis dan untuk kasus di mana bahan harus memenuhi persyaratan visual yang tinggi dan kebutuhan pengolahan pasca yang lebih sedikit.
Potong Laser Nyala
Potong nyala menggunakan gas oksi untuk mengusir bahan leleh. Ini menyebabkan reaksi eksotermik yang mengakibatkan peningkatan input energi keseluruhan dari proses. Proses ini ideal untuk memotong baja ringan, di antara jenis lembar logam lainnya dan bahan yang bisa leleh seperti keramik.
Potong Laser Sublimasi
Potong sublimasi menggunakan laser untuk menguapkan bagian dari bahan dengan sedikit meleleh. Seperti potong fusi, gas inerte – nitrogen, helium, atau argon berfungsi sebagai gas pemotong, yang memastikan tepi pemotongan bebas dari oksidan. Meskipun lambat, ini menghasilkan tepi berkualitas tinggi untuk pemotongan presisi tinggi.
Keuntungan Potong Laser Logam Tipis
Berikut adalah lima keuntungan kritis dari teknik manufaktur ini.
Potong Presisi Tinggi
Sinar cahaya memotong logam dengan presisi sangat tinggi dalam pembuatan potong laser. Akurasi dan presisi di mana laser meleleh dan menguapkan bahan tidak dapat dibandingkan dengan banyak metode pemotongan lainnya. Beberapa alat potong cetak memiliki tingkat toleransi sekitar 1 hingga 3 mm, sementara pemotong laser memotong dengan akurasi rendah hingga 0,003 mm.
Utilisasi Lembar yang Tinggi
Pemotong laser memberikan kesempatan untuk menggunakan persentase besar dari bahan pembuatan. Teknologi ini memberi sedikit atau tidak ada ruang untuk pemborosan – mesin memaksimalkan jumlah bagian yang dapat digunakan dari lembar logam mana pun. Oleh karena itu, kurang khawatir tentang menyediakan bahan berlebih; Anda dapat membeli jumlah yang tepat dengan tahu bahwa itu cukup.
Keversatan Pemotongan yang Ekstrem
Operasi potong laser sangat fleksibel dan serbaguna. Satu pemotong laser berfungsi baik untuk berbagai operasi pemotongan, seperti pemotongan sederhana, yang kompleks dengan detail rumit, penandaan, pemboran bahkan pengukiran. Oleh karena itu, produsen tidak perlu mengganti alat cetakan dari waktu ke waktu selama proses.
Utilisasi Daya Rendah
Pemotong laser tidak memerlukan perpindahan berbagai bagian perangkat, tidak seperti beberapa mesin pemotongan lainnya. Ini memungkinkan mereka untuk secara efektif memotong potongan bahan tanpa mengonsumsi terlalu banyak energi. Sementara pemotong laser dapat berfungsi dengan 10 kW energi, sebagian besar prosedur lainnya dapat menggunakan hingga lima kali lebih banyak.
Sedikit atau Tidak Ada Kerusakan
Mungkin Anda berpikir bahwa paparan panas pada bahan dalam potong laser dapat menyebabkan deformasi atau distorsi bagian atau bahkan kerusakan total. Nah, ini tidak benar. Bagian yang dipengaruhi oleh panas dalam potong laser minimal dan tidak menimbulkan ancaman pada toleransi fitur atau komponen setelah pembuatan.
Kerugian Potong Laser Logam Tipis
Meskipun memiliki banyak manfaat, potong laser logam tipis memiliki beberapa kekurangan. Mari kita bahasnya.
Kebutuhan Operator Ahli
Untuk memanfaatkan pemotong laser Anda dengan baik, Anda mungkin perlu mempekerjakan profesional untuk mengoperasikan mesin untuk pembuatan bagian. Seorang ahli, misalnya, akan dengan cepat mendeteksi kesalahan atau pengaturan yang tidak tepat yang dapat mempengaruhi proses produksi atau bahkan integritas mesin.
Keterbatasan Ketebalan Logam
Meskipun potong laser dapat bekerja baik dengan berbagai macam bahan, termasuk lembar logam, disarankan untuk menggunakan prosedur pemotongan lainnya saat menangani logam tebal. Pemotong laser tipikal bagus untuk memotong lembar aluminium dengan ketebalan maksimum 15 mm dan baja 6 mm.
Gas Berbahaya
Saat pemotong laser meleleh dan menguapkan bahan, mereka merilis asap berbahaya secara signifikan saat memotong plastik. Oleh karena itu, penting untuk mengoperasikan potong laser di ruangan yang terventilasi dengan baik atau lingkungan kerja yang aman.
Investasi Awal Tinggi
Biaya pemotong laser berkualitas tinggi mahal. Pemotong laser tipikal mungkin berlangganan sekitar $3000, yang dua kali lebih tinggi dari biaya pemotong waterjet atau plasma. Untuk melayani potong laser sebagai bisnis berarti Anda perlu menanggung investasi awal yang tinggi.
Tips Desain untuk Bagian Potong Laser
Untuk penggunaan layanan potong laser yang efektif dan efisien untuk bagian Anda. Anda perlu mematuhi serangkaian tips di bawah ini untuk desain produk potong laser Anda.
Detail Anda Tidak Boleh Lebih Kecil Dari Ketebalan Logam
Ketebalan adalah faktor penting yang harus Anda pertimbangkan dalam operasi potong laser. Ini berkaitan langsung dengan daya laser. Oleh karena itu, semakin tinggi ketebalan, semakin tidak mampu laser menembus dan memotong bahan. Namun, meningkatkan daya laser pada kalinya mungkin meningkatkan kemungkinan memotong bahan tersebut.
Ingat Kerf
Desain laser membuat penting untuk mencatat apa yang disebut orang dengan Kerf. Kerf adalah bahan yang menguapkan saat sinar laser mengenai bahan yang dipotong laser. Ini tidak hanya dalam potong laser. Ini terlihat dalam proses pemesinan pengurangan lainnya. Kerf potong laser terjadi karena ketebalan sinar laser. Ini adalah hal penting untuk dipertimbangkan selama tahap desain.
Pilih Bahan yang Tepat
Bahan yang tepat adalah hal terpenting yang perlu diperhatikan sebelum operasi potong laser. Memilih bahan bergantung pada properti yang Anda inginkan produk akhir memiliki. Misalnya, bahan memiliki properti yang berbeda dalam hal kekakuan, transparansi, dan fleksibilitas. Di Rapid Direct, Anda akan memiliki akses ke berbagai potong laser logam lembar, plastik, kertas, dll.
Jarak Antara Jalur Penting
Jarak sangat penting dalam potong laser untuk menghapus kesalahan dan mendapatkan hasil terbaik yang mungkin. Jarak minimum harus sama dengan ketebalan bahan. Misalnya, dalam potong laser logam lembar, jika lembar logam tebal 2 mm, jarak antara dua jalur harus 2 mm. Ini juga penting jika Anda berencana bekerja pada berbagai desain lembar logam yang dipotong laser.
Ubah Teks Anda Menjadi Titik Angkar dan Kurva
Tidak semua operasi laser memerlukan pemotongan teks. Namun, jika Anda perlu menyisipkan teks, Anda harus memberi jarak pada huruf teks dan menulisnya dalam format besar. Ini adalah untuk operasi yang lebih lancar dan hasil terbaik. Jika huruf berdekatan, mereka dapat tumpang tindih, mengarah pada tulisan yang tidak dapat dibaca.
Pengetahuan tentang tips di atas dapat membantu mengurangi biaya pembuatan logam lembar.
Apakah Saya Harus Berinvestasi di Mesin Potong Laser atau Memilih Layanan
Dari pembuatan peralatan sederhana hingga perusahaan besar – seperti industri penerbangan angkasa dan otomotif – layanan potong laser penting untuk berbagai operasi manufaktur. Teknik ini adalah prosedur yang efektif dan sangat efisien yang cocok untuk berbagai macam bahan.
Namun, pilihan yang cerdas untuk perusahaan manufaktur skala kecil adalah memilih layanan daripada berinvestasi di mesin, karena itu adalah cara yang bagus untuk menghemat biaya sambil menawarkan kualitas kepada pelanggan. Namun, jika dana tersedia, berinvestasi di mesin potong laser bisa sangat menguntungkan karena banyak manfaat yang datang dengan perangkat tersebut.
Bagaimanapun, pilihan sepenuhnya bergantung pada produsen. Tetapi jika Anda memilih untuk menyewa layanan, hubungi RapidDirect – ahli dalam menyediakan layanan potong laser logam lembar.
Layanan Potong Laser Online Anda untuk Bagian Logam Tipis
Apakah Anda mencari perusahaan yang menjamin layanan potong laser berkualitas? Maka, RapidDirect adalah yang Anda butuhkan untuk fabrikasi Anda.
Kami adalah perusahaan terpercaya yang menyediakan layanan pembuatan logam lembar untuk prototyping cepat dan produksi kustom. Kami menjamin layanan potong laser logam lembar berkualitas tinggi, dan kami menyediakan solusi hemat biaya dan on-demand sesuai permintaan Anda.
Kami juga menawarkan prototipe volume rendah dan produksi volume tinggi. Dengan RapidDirect, Anda dapat yakin bahwa produk Anda akan bebas dari masalah pembuatan logam lembar, bahkan saat bekerja dengan produk kustom dengan detail rumit. Yang lebih baik, kami juga menawarkan beberapa layanan terbaik dalam pemesinan CNC, pencetakan 3D, pengecoran injeksi, dan layanan cetak mati.
Alternatif untuk Potong Laser
Mungkin Anda tidak ingin menggunakan potong laser dan tidak yakin bagaimana memotong bentuk dari lembar logam; di bawah ini adalah opsi high-end lainnya untuk kebutuhan manufaktur Anda.
EDM
EDM, Electrical Discharge Machining, seperti potong laser, menggunakan energi termal untuk menghilangkan potongan bahan. Ini menggunakan chas listrik (spark) untuk memotong bentuk yang diinginkan dari bahan. Dibandingkan potong laser, EDM menghasilkan finishing permukaan yang lebih baik dengan zona terpengaruh panas yang lebih sedikit. Selain itu, ini cocok untuk memotong potongan bahan yang keras.
Pemesinan CNC
Pemesinan CNC melibatkan penggunaan pemotong rotary berkecepatan tinggi untuk membentuk bahan. Operasi pemesinan berfungsi baik dalam logam, logam campuran, dan bukan logam. Seperti potong laser, ini adalah proses pengurangan manufaktur presisi tinggi. Perbedaan utama antara dua proses adalah bahwa sementara pemesinan menggunakan alat pemotong – pemotong berputar, untuk mengukir atau membentuk desain, potong laser menggunakan sinar cahaya, laser meleleh, atau membakar bentuk desain.
Potong Waterjet
Potong waterjet adalah teknik manufaktur yang melibatkan penggunaan air atau campuran air dan zat abrasif di bawah tekanan tinggi untuk memotong potongan bahan.
Di bawah ini adalah perbandingan antara potong waterjet dan potong laser.
- Pemotong laser dapat mengukir angka atau tanda, sedangkan potong waterjet hanya memungkinkan pemotongan.
- Keduanya cocok untuk memotong berbagai macam bahan. Namun, waterjet tidak dapat memotong bahan yang lebih tebal dari pemotong laser, hingga 50 mm.
- Potong laser memiliki tingkat toleransi yang lebih baik dan memberikan lebih banyak perhatian pada detail rumit, yang menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk geometri kompleks.
Punching
Punching menggunakan press punch untuk memotong bentuk yang diinginkan dari potongan bahan. Seperti operasi CNC lainnya, punching adalah teknik presisi tinggi untuk pembuatan bagian, dan juga cocok untuk berbagai macam bahan. Namun, punching tidak ideal untuk memproduksi komponen dengan geometri kompleks.
Kesimpulan
Potong laser adalah teknologi yang digunakan dalam prototyping cepat untuk memotong bahan. Artikel ini memperkenalkan operasinya, sejarahnya, jenisnya, dan hal-hal lain yang mungkin Anda ketahui. Kami yakin Anda telah mempelajari satu atau lebih hal tentang potong laser. Namun, Anda dapat mempercayai kami di RapidDirect untuk layanan potong laser terbaik.
