Apa itu Pengelasan Laser

Pengelasan laser

Pengelasan laser adalah teknologi mutakhir yang mengubah cara penyatuan material di berbagai industri.

Ketepatannya yang tak tertandingi, efisiensi, dan keserbagunaan menjadi kebutuhan pokok dalam aplikasi yang membutuhkan sambungan berkualitas tinggi dan tahan lama.

Panduan ini akan mengeksplorasi semua yang Anda butuhkan tentang pengelasan laser, jenisnya, dan cara kerjanya.

Apa itu Pengelasan Laser?

Pengelasan laser adalah proses presisi tinggi yang menggunakan sinar laser terfokus sebagai sumber panas untuk melelehkan dan memadukan material pada sambungannya..

Teknik ini ideal untuk logam, paduan, dan beberapa plastik, memberikan bersih, pengelasan yang kuat dengan zona yang terkena panas minimal (Haz).

Lembaran Logam Pengelasan Laser
Lembaran Logam Pengelasan Laser

Teknologi ini banyak digunakan di luar angkasa, Otomotif, elektronik, dan manufaktur perangkat medis, dimana akurasi dan kekuatan adalah yang terpenting.

Pengelasan laser dapat menyatukan material tipis atau tebal dan bahkan logam yang berbeda, menjadikannya sangat serbaguna.

Bagaimana Cara Kerja Pengelasan Laser?

Prinsip Dasar

  1. Pembangkitan Sinar Laser:
    • Sumber Laser: Prosesnya dimulai dengan sumber laser, yang menghasilkan pancaran cahaya dengan intensitas tinggi.
      Sumber laser yang umum termasuk laser CO₂, Tidak: YAG (Garnet Aluminium Yttrium yang didoping Neodymium) laser, dan laser serat.
    • Pemfokusan Sinar: Sinar laser diarahkan dan difokuskan menggunakan cermin dan lensa.
      Optik pemfokusan memusatkan sinar ke titik yang sangat kecil, biasanya berdiameter beberapa mikrometer hingga milimeter, menciptakan kepadatan daya yang tinggi.
  1. Pemanasan Bahan:
    • Penyerapan: Ketika sinar laser terfokus mengenai material, energinya diserap, menyebabkan bahan cepat panas.
    • Meleleh: Panas yang hebat menyebabkan material meleleh pada titik kontak.
      Kedalaman dan lebar area lelehan bergantung pada kekuatan laser dan durasi pemaparan.
  1. Formasi Las:
    • Penggabungan: Saat bahan meleleh, itu membentuk kolam cair. Pergerakan sinar laser sepanjang garis sambungan menyebabkan material cair mengalir dan bercampur.
    • Solidifikasi: Setelah sinar laser menjauh, kolam cair mendingin dan mengeras, membentuk yang kuat, las kohesif.

Komponen Utama

  1. Sumber Laser:
    • Laser CO₂: Ini adalah laser gas yang menggunakan gas karbon dioksida sebagai media penguatnya. Mereka cocok untuk mengelas material tebal dan dapat menghasilkan sinar berkekuatan tinggi.
    • Tidak: Laser YAG: Ini adalah laser solid-state yang menggunakan kristal yang diolah dengan neodymium. Mereka serbaguna dan dapat digunakan untuk bahan tebal dan tipis.
    • Laser Serat: Ini adalah tipe yang paling canggih, menggunakan kabel serat optik yang didoping sebagai media penguatan.
      Mereka sangat efisien, kompak, dan dapat menghasilkan kepadatan daya yang sangat tinggi.
  1. Sistem Optik:
    • Cermin dan Lensa: Komponen ini mengarahkan dan memfokuskan sinar laser ke benda kerja. Optik berkualitas tinggi memastikan kontrol yang tepat atas posisi dan ukuran sinar.
    • Sistem Pengiriman Balok: Dalam beberapa pengaturan, sinar laser disalurkan melalui kabel serat optik ke kepala jarak jauh, memungkinkan pemosisian yang fleksibel dan tepat.
  1. Penanganan Benda Kerja:
    • Memperbaiki: Benda kerja harus terpasang dengan aman di tempatnya untuk memastikan keselarasan yang akurat dan kualitas las yang konsisten.
    • Kontrol Gerakan: CNC (Kontrol Numerik Komputer) sistem sering digunakan untuk memindahkan benda kerja atau kepala laser sepanjang jalur yang diinginkan.

Jenis Pengelasan Laser

Pengelasan laser adalah metode penyambungan material yang serbaguna dan tepat, dan beberapa jenis teknik pengelasan laser melayani aplikasi dan bahan yang berbeda. Setiap jenis memiliki kelebihan dan tantangan yang unik. Berikut gambaran umum yang komprehensif:

1. Gelombang Berkelanjutan (CW) Pengelasan laser

Proses: Dalam pengelasan laser gelombang kontinyu, sinar laser terus menerus dipancarkan selama proses pengelasan. Masukan panas yang konstan ini membuatnya cocok lebih lama, pengelasan terus menerus.

Aplikasi: Pengelasan laser CW banyak digunakan di industri otomotif dan dirgantara untuk mengelas material yang lebih tebal dan mencapai penetrasi yang dalam.

Keuntungan:

  • Penetrasi Tinggi: Laser CW dapat menghasilkan pengelasan yang dalam dan sempit, menjadikannya ideal untuk bahan tebal.
  • Masukan Panas Stabil: Sinar kontinu memastikan kondisi pengelasan yang konsisten, menghasilkan lasan yang seragam dan andal.

Kerugian:

  • Zona Terkena Dampak Panas Lebih Besar (Haz): Masukan panas yang terus menerus dapat menghasilkan HAZ yang lebih besar, berpotensi mempengaruhi sifat material.
  • Konsumsi Energi Lebih Tinggi: Laser CW umumnya mengonsumsi lebih banyak energi dibandingkan laser berdenyut.

Data:

  • Rentang Daya: Biasanya berkisar dari 1 kW ke 10 kW.
  • Kedalaman Penetrasi: Dapat mencapai kedalaman hingga 20 mm dalam baja.
  • Kecepatan Las: Hingga 10 meter per menit, tergantung pada ketebalan dan kekuatan material.

2. Pengelasan Laser Berdenyut

Proses: Pengelasan laser berdenyut melibatkan pemancaran sinar laser dalam waktu singkat, pulsa berenergi tinggi. Setiap denyut memberikan ledakan energi, memungkinkan kontrol yang tepat atas masukan panas dan meminimalkan HAZ.

Aplikasi: Pengelasan laser berdenyut sangat ideal untuk material tipis, komponen halus, dan aplikasi yang membutuhkan masukan panas minimal, seperti barang elektronik dan alat kesehatan.

Keuntungan:

  • Kontrol Yang Tepat: The pulsed nature allows for fine control over the weld size and shape.
  • Minimal HAZ: Reduces the risk of material distortion and warping, making it suitable for thin and sensitive materials.

Kerugian:

  • Shallow Penetration: Limited to thinner materials and shallow welds.
  • Proses yang lebih lambat: May be slower than continuous wave welding for longer welds.

Data:

  • Durasi Pulsa: Typically ranges from microseconds to milliseconds.
  • Rentang Daya: From a few watts to several kilowatts.
  • Kedalaman Penetrasi: Hingga 1 mm dalam baja.
  • Kecepatan Las: Hingga 2 meter per menit, depending on material thickness and pulse frequency.

3. Pengelasan Laser Hibrid

Proses: Hybrid laser welding combines the laser beam with another heat source, typically an arc welding process (like MIG or TIG).

The laser beam provides the primary heat source, while the arc stabilizes the weld pool and adds filler material if needed.

Laser Welding MIG

Aplikasi: Pengelasan laser hibrid digunakan untuk mengelas material tebal dan untuk aplikasi yang memerlukan tingkat deposisi tinggi, seperti dalam pembuatan kapal dan alat berat.

Keuntungan:

  • Penetrasi Mendalam: Menggabungkan penetrasi laser yang dalam dengan fleksibilitas pengelasan busur.
  • Tingkat Deposisi Tinggi: Kecepatan pengelasan lebih cepat dan tingkat deposisi material lebih tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi industri skala besar.

Kerugian:

  • Pengaturan Kompleks: Membutuhkan peralatan dan pengaturan yang lebih rumit, meningkatkan investasi awal.
  • Biaya Lebih Tinggi: Lebih mahal karena kebutuhan akan berbagai sumber panas dan peralatan khusus.

Data:

  • Rentang Daya: Kekuatan laser biasanya berkisar dari 1 kW ke 10 kW, dengan kekuatan busur mulai dari 100 A sampai 500 A.
  • Kedalaman Penetrasi: Dapat mencapai kedalaman hingga 25 mm dalam baja.
  • Kecepatan Las: Hingga 15 meter per menit, tergantung pada ketebalan dan kekuatan material.

4. Pengelasan Laser Jarak Jauh

Proses: Pengelasan laser jarak jauh menggunakan sistem pemindaian berkecepatan tinggi untuk mengarahkan sinar laser ke area yang luas.

Sinar tersebut dibelokkan menggunakan cermin atau pemindai galvanometri, memungkinkan pengelasan yang cepat dan tepat pada banyak titik atau jalur.

Aplikasi: Pengelasan laser jarak jauh digunakan di lingkungan produksi bervolume tinggi, seperti di industri otomotif untuk perakitan body-in-white dan di industri elektronik untuk penyolderan.

Keuntungan:

  • Kecepatan Tinggi: Kecepatan pengelasan yang sangat cepat, Cocok untuk produksi massal.
  • Fleksibilitas: Dapat mengelas banyak titik atau jalur dengan cepat dan akurat, menjadikannya ideal untuk geometri yang kompleks.

Kerugian:

  • Penetrasi Terbatas: Umumnya kurang cocok untuk pengelasan penetrasi dalam.
  • Persyaratan Presisi: Memerlukan kontrol dan penyelarasan sistem pemindaian yang tepat, yang mungkin menantang.

Data:

  • Kecepatan Pemindaian: Hingga 100 meter per detik.
  • Kecepatan Las: Hingga 50 meter per menit, tergantung pada kompleksitas jalur las.
  • Rentang Daya: Biasanya berkisar dari 1 kW ke 5 kW.

5. Pengelasan Mode Konduksi

Proses: Pengelasan mode konduksi melibatkan pemanasan permukaan bahan yang akan disambung, menyebabkan mereka meleleh dan menyatu.

Panas dialirkan ke dalam material, sehingga menghasilkan lebih luas, kolam las yang lebih dangkal.

Aplikasi: Pengelasan mode konduksi digunakan untuk material tipis dan aplikasi yang lebar, pengelasan dangkal dapat diterima, seperti di industri elektronik dan perhiasan.

Keuntungan:

  • Pencairan Permukaan: Cocok untuk bahan tipis dan komponen halus, meminimalkan risiko kerusakan.
  • Distorsi Minimal: Mengurangi risiko lengkungan dan distorsi material, memastikan lasan berkualitas tinggi.

Kerugian:

  • Shallow Penetration: Terbatas pada las dangkal dan material tipis.
  • Kekuatan Lebih Rendah: Lasan yang dihasilkan mungkin memiliki kekuatan yang lebih rendah dibandingkan dengan pengelasan penetrasi yang lebih dalam.

Data:

  • Rentang Daya: Biasanya berkisar dari 100 Ke dalam ini 1 kW.
  • Kedalaman Penetrasi: Hingga 0.5 mm dalam baja.
  • Kecepatan Las: Hingga 2 meter per menit, tergantung pada ketebalan dan kekuatan material.

6. Pengelasan Mode Lubang Kunci

Proses: Pengelasan mode lubang kunci melibatkan pemfokusan sinar laser untuk menghasilkan cahaya kecil, lubang yang dalam (lubang kunci) dalam materi.

Lubang kunci bertindak sebagai saluran energi laser untuk menembus lebih dalam, mengakibatkan sempit, las yang dalam.

Aplikasi: Pengelasan mode lubang kunci digunakan untuk material tebal dan aplikasi yang memerlukan penetrasi dalam, seperti di industri otomotif dan dirgantara.

Keuntungan:

  • Penetrasi Mendalam: Mampu mencapai las yang dalam dan sempit, membuatnya ideal untuk bahan tebal.
  • Kekuatan tinggi: Menghasilkan kuat, lasan berkualitas tinggi dengan distorsi minimal.

Kerugian:

  • Pengaturan Kompleks: Membutuhkan kontrol yang tepat atas parameter laser untuk mempertahankan lubang kunci.
  • Kendala Materi: Ini mungkin tidak cocok untuk semua bahan, terutama yang memiliki reflektifitas tinggi.

Data:

  • Rentang Daya: Biasanya berkisar dari 1 kW ke 10 kW.
  • Kedalaman Penetrasi: Dapat mencapai kedalaman hingga 20 mm dalam baja.
  • Kecepatan Las: Hingga 10 meter per menit, tergantung pada ketebalan dan kekuatan material.

Tabel Ringkasan Jenis Pengelasan Laser

Jenis Pengelasan Laser Deskripsi Proses Aplikasi Keuntungan Kerugian Rentang Daya Kedalaman Penetrasi Kecepatan Las
Gelombang Berkelanjutan (CW) Emisi sinar laser terus menerus Bahan tebal, penetrasi yang dalam Penetrasi tinggi, masukan panas yang stabil HAZ yang lebih besar, konsumsi energi yang lebih tinggi 1 kW ke 10 kW Hingga 20 mm Hingga 10 m/my
Berdenyut Pendek, pulsa laser berenergi tinggi Bahan tipis, komponen halus Kontrol yang tepat, minimal HAZ Penetrasi dangkal, proses lebih lambat Beberapa watt hingga beberapa kW Hingga 1 mm Hingga 2 m/my
Hibrida Kombinasi laser dan las busur Bahan tebal, tingkat pengendapan yang tinggi Penetrasi yang dalam, tingkat pengendapan yang tinggi Pengaturan yang rumit, Biaya yang lebih tinggi 1 kW ke 10 kW (laser), 100 A sampai 500 A (busur) Hingga 25 mm Hingga 15 m/my
Terpencil Sistem pemindaian berkecepatan tinggi Produksi dalam jumlah besar, beberapa poin Kecepatan tinggi, fleksibilitas Penetrasi terbatas, persyaratan presisi 1 kW ke 5 kW Variabel Hingga 50 m/my
Modus Konduksi Pemanasan dan peleburan permukaan Bahan tipis, komponen halus Pencairan permukaan, Distorsi minimal Penetrasi dangkal, kekuatan yang lebih rendah 100 Ke dalam ini 1 kW Hingga 0.5 mm Hingga 2 m/my
Mode Lubang Kunci Pembuatan lubang kunci yang dalam Bahan tebal, penetrasi yang dalam Penetrasi yang dalam, kekuatan tinggi Pengaturan yang rumit, kendala materi 1 kW ke 10 kW Hingga 20 mm Hingga 10 m/my

Bahan Apa yang Dapat Disambung dengan Pengelasan Laser?

Pengelasan laser adalah teknik serbaguna yang mampu menggabungkan berbagai macam material. Kemampuannya dalam menyampaikan secara tepat, balok berenergi tinggi membuatnya cocok untuk logam, paduan, dan non-logam tertentu.

Berikut gambaran umum material yang biasa disambung menggunakan pengelasan laser:

1. Logam dan Paduan

Pengelasan laser sangat efektif untuk logam dan paduan, menawarkan presisi dan kekuatan tinggi untuk berbagai aplikasi.

Baja

  • Baja tahan karat: Ideal untuk industri seperti otomotif, Aerospace, dan medis, pengelasan laser memberikan ketahanan korosi yang sangat baik dan hasil las yang bersih.
  • Baja karbon: Dapat dilas dengan zona yang terkena dampak panas minimal, meskipun harus hati-hati dalam mengontrol panas untuk menghindari retak.
  • Baja pahat: Cocok untuk aplikasi pengelasan presisi, terutama di industri perkakas dan cetakan.

Aluminium dan Paduan Aluminium

  • Konduktivitas termal aluminium yang tinggi menjadikannya tantangan, tapi laser modern menanganinya dengan baik, terutama untuk paduan seperti 6061, 5052, Dan 7075.

Titanium dan Paduan Titanium

  • Sering digunakan dalam industri dirgantara dan medis, titanium dapat dilas dengan baik karena ekspansi termalnya yang rendah dan kekuatannya yang tinggi.

Paduan Nikel dan Nikel

  • Paduan berbasis nikel seperti Inconel banyak digunakan di lingkungan bersuhu tinggi dan korosif, seperti di pembangkit listrik dan mesin jet.

Tembaga dan Paduan Tembaga

  • Reflektivitas dan konduktivitas termal tembaga yang tinggi memerlukan laser berdaya tinggi, tapi itu bisa dilas, khususnya untuk komponen kelistrikan.

Logam Lainnya

  • Paduan magnesium: Ringan dan umum digunakan dalam aplikasi otomotif dan luar angkasa.
  • Seng dan Logam Berlapis Seng: Umum pada baja galvanis dan aplikasi tahan korosi lainnya.

2. Bahan Berbeda

Pengelasan laser dapat menggabungkan dua bahan berbeda, meskipun kompatibilitas dan sifat termal harus dikelola dengan hati-hati.

  • Baja menjadi Aluminium: Mungkin dengan teknik khusus untuk mengelola perbedaan ekspansi termal.
  • Paduan Titanium ke Nikel: Digunakan di luar angkasa untuk ringan, sendi yang kuat.
  • Tembaga menjadi Aluminium: Ditemukan pada komponen listrik seperti sambungan baterai.

3. Plastik

Pengelasan laser juga dapat menggabungkan termoplastik tertentu menggunakan sistem khusus.

  • Polikarbonat (PC): Umum dalam aplikasi elektronik dan otomotif.
  • Akrilonitril Butadiena Stirena (Abs): Digunakan dalam barang dan peralatan konsumsi.
  • Nilon dan Polipropilena: Ditemukan dalam komponen dan kemasan industri.

4. Bahan Dilapisi dan Dilapisi

Bahan dengan pelapis (MISALNYA., baja galvanis, aluminium anodisasi) juga bisa dilas.

Perhatian harus diberikan pada bagaimana lapisan berinteraksi dengan laser, karena dapat mempengaruhi kualitas las.

5. Logam mulia

Pengelasan laser sangat ideal untuk menyambung kecil, komponen halus terbuat dari:

  • Emas: Digunakan dalam perhiasan dan elektronik.
  • Perak: Ditemukan dalam aplikasi listrik dan dekoratif.
  • Platinum dan Paladium: Umum di industri medis dan teknologi tinggi.

Perbedaan Pengelasan Laser dan Pengelasan Tradisional

Pengelasan laser dan teknik pengelasan tradisional berbeda dalam beberapa aspek, termasuk prinsip pengelasan, kecepatan pengelasan, kualitas las,

zona yang terkena dampak panas, fleksibilitas operasional, biaya peralatan, dan biaya operasional.

Prinsip Pengelasan

  • Pengelasan laser: Ia menggunakan sinar laser dengan kepadatan energi tinggi sebagai sumber panas dan mewujudkan sambungan material melalui metode pemanasan non-kontak.
    Sinar laser dapat difokuskan secara tepat pada area kecil, menyebabkan material meleleh dan menguap seketika membentuk las .
  • Pengelasan Tradisional: Misalnya, las busur dan las busur argon biasanya menggunakan busur, pemanasan resistensi, atau api gas untuk pengelasan,
    yang melibatkan kontak fisik atau transfer ion berenergi tinggi, dan sambungan las mungkin relatif kasar dan lebar las mungkin relatif lebar.
Pengelasan Tradisional
Pengelasan Tradisional

Kecepatan Pengelasan

  • Pengelasan laser: Kecepatan pengelasannya cepat, dan pekerjaan pengelasan dalam jumlah besar dapat diselesaikan dalam waktu singkat, yang membantu meningkatkan efisiensi produksi .
  • Pengelasan Tradisional: Kecepatan pengelasan relatif lambat, terutama dalam kasus di mana kontrol yang baik diperlukan .

Kualitas Las

  • Pengelasan laser: Lasannya sempit, seragam, dan memiliki kualitas permukaan yang baik, dan zona yang terkena dampak panas kecil,
    yang cocok untuk bidang dengan persyaratan kualitas las yang tinggi, seperti manufaktur dirgantara dan mobil.
  • Pengelasan Tradisional: Ini mungkin menghasilkan zona yang terkena dampak panas yang relatif besar, meningkatkan risiko deformasi dan kerusakan material,
    dan kualitas las mungkin dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti keterampilan operator, stabilitas peralatan, dan karakteristik bahan .

Fleksibilitas Operasional

  • Pengelasan laser: Ini dapat mencapai pengelasan non-kontak dan dapat mencapai beberapa posisi yang sulit dijangkau oleh mesin las tradisional untuk pengelasan.
    Pada saat yang sama, itu juga dapat melakukan pengelasan otomatis, meningkatkan tingkat otomatisasi produksi .
  • Pengelasan Tradisional: Beberapa metode (seperti pengelasan TIG) berbasis kontak dan mungkin memiliki masalah seperti keausan alat dan kontaminasi material .

Biaya Peralatan dan Biaya Operasional

  • Pengelasan laser: Biaya peralatannya relatif tinggi, dan investasi awalnya besar.
    Namun, dalam hal produksi massal dan persyaratan tinggi untuk kualitas pengelasan, biaya komprehensifnya mungkin lebih menguntungkan.
  • Pengelasan Tradisional: Peralatannya relatif matang, dan biayanya mungkin rendah, namun kinerja dan jangkauan penerapannya mungkin terbatas.

Keuntungan Pengelasan Laser

Pengelasan laser adalah teknologi pengelasan yang efisien dan presisi dengan berbagai keunggulan dan cocok untuk menyambung berbagai material.

Berikut ini adalah beberapa keuntungan utama pengelasan laser:

Kepadatan energi tinggi:

Pengelasan laser dapat menghasilkan sinar terfokus dengan kepadatan energi tinggi,
yang memungkinkan pemanasan dan peleburan bahan dengan cepat, mencapai pengelasan penetrasi dalam dan lapisan las sempit.

Kontrol yang tepat:

Pengelasan laser dapat mengontrol masukan panas dengan sangat tepat selama proses pengelasan, menghasilkan zona kecil yang terkena dampak panas (Haz) dan sedikit deformasi,
yang sangat penting untuk rekayasa presisi.

Pengelasan berkualitas tinggi:

Pengelasan laser dapat menghasilkan lasan berkualitas tinggi dengan sifat mekanik dan ketahanan korosi yang baik. Struktur lasnya padat dan memiliki kekuatan tinggi.

Penerapan yang luas:

Pengelasan laser berlaku tidak hanya pada berbagai material logam tetapi juga pada penyambungan plastik dan material komposit tertentu, serta bahan tahan api seperti titanium dan kuarsa.

Otomatisasi dan fleksibilitas:

Sistem pengelasan laser dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam jalur produksi otomatis dan cocok untuk komponen dengan bentuk rumit dan sulit dilas secara manual,
sehingga meningkatkan efisiensi produksi.

Pengelasan Laser Jarak Jauh dengan Robot
Pengelasan Laser Jarak Jauh dengan Robot

Bebas polusi dan tidak ada kerusakan material:

Selama proses pengelasan laser, tidak ada asap atau gas berbahaya yang dihasilkan,
yang ramah terhadap operator dan lingkungan. Pada saat yang sama, kerusakan pada material itu sendiri kecil.

Pendinginan cepat dan optimalisasi struktur mikro:

Pendinginan cepat dalam pengelasan laser membantu membentuk struktur berbutir halus, meningkatkan kinerja sambungan las.

Kemampuan untuk mengelas bahan yang berbeda:

Pengelasan laser dapat menggabungkan berbagai jenis bahan, termasuk logam dengan titik leleh tinggi dan konduktivitas termal tinggi,
yang mungkin sulit dicapai dalam pengelasan tradisional.

Pemrosesan non-kontak:

Pengelasan laser tidak memerlukan kontak dengan benda kerja,
menghindari masalah keausan dan penggantian alat serta mengurangi tekanan mekanis selama pemrosesan pada saat yang bersamaan.

Integrasi dan kontrol yang mudah:

Sistem pengelasan laser dapat diintegrasikan dengan proses manufaktur lainnya (seperti pemesinan kontrol numerik, dan robotika),
dan mudah untuk mencapai jalur pengelasan halus dan pengaturan parameter melalui kontrol komputer.

Kekurangan Pengelasan Laser

Meskipun teknologinya memiliki banyak keunggulan, itu juga memiliki beberapa kelemahan, terutama sebagai berikut:

  • Masalah biaya: Biaya sistem pengelasan laser relatif tinggi, termasuk laser, komponen optik, dan sistem kendali. Ini menyiratkan investasi awal yang besar.
  • Persyaratan teknis: Mengoperasikan peralatan las laser memerlukan pelatihan profesional dan pengetahuan teknis, dan keterampilan tingkat tinggi yang relatif tinggi diperlukan bagi operator.
  • Kemampuan beradaptasi terhadap bahan: Meski cocok untuk berbagai bahan, untuk bahan dengan reflektifitas tinggi (seperti aluminium, tembaga, dan paduannya),
    tingkat penyerapan laser rendah, yang dapat mempengaruhi kualitas pengelasan.
  • Pemeliharaan peralatan: Peralatan las laser memerlukan perawatan dan kalibrasi rutin, yang akan meningkatkan biaya operasional jangka panjang.
  • Sensitivitas lingkungan: Proses ini memiliki persyaratan tinggi terhadap kondisi lingkungan. Misalnya, debu dan kelembapan dapat mempengaruhi kualitas pengelasan.
  • Keterbatasan kualitas pengelasan: Dalam beberapa kasus, seperti mengelas pelat tebal atau bahan heterogen tertentu,
    tantangan kualitas pengelasan mungkin dihadapi, seperti retakan, pori-pori, dan cacat lainnya.
  • Kecepatan dan efisiensi pengelasan: Meskipun kecepatan pengelasan lasernya cepat, untuk aplikasi tertentu, seperti produksi massal atau pengelasan bahan khusus,
    mungkin masih perlu dioptimalkan untuk memenuhi persyaratan efisiensi produksi.
  • Volume dan berat peralatan: Peralatan las laser berkinerja tinggi mungkin berukuran besar dan berat, yang mungkin membatasi penerapannya di beberapa lingkungan kerja dengan ruang terbatas.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengelasan Laser

Pengelasan laser adalah teknologi pengelasan yang sangat efisien dan presisi, dan kualitas pengelasannya dipengaruhi oleh banyak faktor. Faktor utamanya adalah sebagai berikut:

Kekuatan Laser

Dalam pengelasan laser, ada ambang batas kepadatan energi. Jika kekuatannya di bawah nilai ini, kedalaman penetrasi pengelasan akan relatif dangkal.

Setelah daya mencapai atau melebihi nilai ini, kedalaman penetrasi akan meningkat secara signifikan. Tenaga laser juga mengontrol kecepatan pengelasan dan kedalaman penetrasi.

Titik Fokus Sinar

Ukuran titik fokus sinar menentukan kepadatan daya. Mengukur ukuran titik fokus untuk pengelasan laser berdaya tinggi adalah tugas yang menantang.

Dalam praktiknya, ukuran titik sebenarnya seringkali lebih besar dari nilai yang dihitung secara teoritis.

Tingkat Penyerapan Bahan

Tingkat penyerapan material terhadap laser bergantung pada faktor-faktor seperti resistivitas dan kondisi permukaan material.

Hal ini mempengaruhi seberapa banyak energi laser yang dapat diserap material dan dengan demikian mempengaruhi efek pengelasan.

Kecepatan Pengelasan

Kecepatan pengelasan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kedalaman penetrasi pengelasan. Meningkatkan kecepatan pengelasan akan menyebabkan kedalaman penetrasi menjadi lebih dangkal.

Namun, jika kecepatannya terlalu rendah, hal ini akan menyebabkan peleburan material secara berlebihan dan bahkan dapat membakar seluruh benda kerja.

Terdapat kisaran kecepatan pengelasan yang sesuai untuk mencapai kedalaman penetrasi terbaik.

Gas Pelindung

Gas inert biasanya digunakan untuk melindungi kolam cair selama pengelasan laser. Gas pelindung yang berbeda mempunyai efek berbeda terhadap kualitas pengelasan.

Misalnya, helium, yang tidak mudah terionisasi, adalah gas pelindung paling efektif dalam pengelasan laser, namun harganya relatif mahal.

Argon memiliki kepadatan yang lebih tinggi dan dapat memberikan perlindungan yang baik, tapi mungkin menghalangi sebagian laser.

Nitrogen adalah gas pelindung berbiaya rendah, tetapi tidak cocok untuk mengelas beberapa jenis baja tahan karat.

Posisi Fokus (Jumlah Pengaburan Fokus)

Posisi fokus mempunyai pengaruh penting terhadap bentuk las dan kedalaman penetrasi.

Ketika jumlah pengaburan adalah positif, yaitu, titik fokus berada di atas permukaan benda kerja, ini bermanfaat untuk mendapatkan permukaan las yang halus.

Ketika jumlah pengaburan adalah negatif, artinya titik fokusnya ada di dalam benda kerja, itu dapat meningkatkan kedalaman penetrasi.

Kondisi Lingkungan

Proses pengelasan laser memiliki persyaratan tinggi terhadap kondisi lingkungan. Misalnya, debu dan kelembapan dapat mempengaruhi kualitas pengelasan.

Keseragaman Bahan

Keseragaman material secara langsung mempengaruhi efektivitas pemanfaatan material dan kualitas pengelasan.

Distribusi elemen paduan yang tidak merata atau adanya pengotor di dalam material akan mempengaruhi konsistensi lasan.

Peralatan dan Perlengkapan Pengelasan

Status kualitas dan pemeliharaan peralatan las, serta ketepatan perlengkapan, semuanya mempengaruhi kualitas pengelasan.

Memastikan akurasi pemesinan dan akurasi perakitan benda kerja yang dilas sangat penting untuk meningkatkan kualitas pengelasan.

Keterampilan Operator

Keterampilan dan pengalaman operator juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi kualitas pengelasan laser. Pelatihan profesional dan pengetahuan teknis sangat penting untuk mencapai pengelasan berkualitas tinggi.

Aplikasi Umum Pengelasan Laser

Teknologi pengelasan laser telah banyak digunakan dalam pembuatan material logam karena presisinya yang tinggi, efisiensi tinggi, zona kecil yang terkena dampak panas, dan kualitas yang baik.

Berikut ini adalah beberapa area penerapan umum dalam pembuatan material logam:

Manufaktur Mobil:

Pengelasan laser digunakan untuk mengelas struktur tubuh, komponen mesin, casis, dll..
dalam manufaktur mobil, seperti sambungan atap mobil, panel samping, penutup depan dan belakang, empat pintu, dan panci lantai.

Konstruksi Badan Pengelasan Laser
Konstruksi Badan Pengelasan Laser

Aerospace:

Di bidang dirgantara, pengelasan laser digunakan untuk mengelas bagian struktural yang kompleks seperti badan pesawat, sayap, dan sirip ekor untuk meningkatkan kekuatan dan daya tahan pesawat.

Elektronika dan Peralatan Listrik:

Pengelasan laser digunakan untuk menyambung dan memperbaiki papan sirkuit, komponen elektronik, bagian kecil, dll.,
mencapai miniaturisasi, kepadatan tinggi, dan koneksi yang sangat andal.

Alat kesehatan:

Dalam pembuatan alat kesehatan, pengelasan laser digunakan untuk pembuatan dan perbaikan instrumen bedah, peralatan gigi, implan, dll.,
menyediakan dengan cepat, tepat, dan efek koneksi yang andal.

Industri Petrokimia:

Pengelasan laser digunakan untuk pembuatan dan pemeliharaan jaringan pipa, tangki penyimpanan,
dan bejana tekan di bidang petrokimia untuk meningkatkan penyegelan dan ketahanan korosi pada peralatan.

Pembuatan Cetakan:

Teknologi pengelasan laser dapat digunakan untuk perbaikan cetakan dan pembuatan mesin presisi tinggi, meningkatkan efisiensi produksi dan kualitas produk.

Pengelasan Presisi:

Pengelasan laser cocok untuk rekayasa presisi, seperti bingkai kacamata, perhiasan, dll., dan dapat mencapai operasi pengelasan yang baik.

Pengelasan Tembaga dan Paduan Tembaga:

Dengan berkembangnya industri kendaraan energi baru dan produk elektronik,
permintaan akan teknologi pengelasan laser tembaga dan paduan tembaga pada sambungan motor, sensor, peralatan pembangkit dan transmisi tenaga listrik, papan sirkuit, dll.. semakin meningkat dari hari ke hari.

Ini memberikan solusi dengan kecepatan cepat, deformasi kecil, dan presisi tinggi.

Pengelasan Paduan Aluminium:

Pengelasan laser menunjukkan keunggulan kualitas yang baik, kecepatan cepat, dan otomatisasi yang mudah dalam pengelasan paduan aluminium,
dan banyak digunakan dalam wadah baterai kendaraan listrik, bagian struktur tubuh, dll.. di industri otomotif.

Kesimpulan

Pengelasan laser adalah teknologi yang kuat dan presisi yang menawarkan banyak keunggulan dibandingkan metode pengelasan tradisional.

Dengan memahami prinsip dan komponen yang terlibat, produsen dapat memanfaatkan teknologi ini untuk meningkatkan kualitas produk, mengurangi waktu produksi, dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.

Jika Anda memiliki pertanyaan atau kebutuhan yang lebih spesifik, Jangan ragu Hubungi kami!

Gulir ke atas