Pemesinan & Pemotongan Laser & LBM

LASER CUTTING is a HIGH-ENERGY-BEAM MANUFACTURING teknologi yang biasanya digunakan untuk industri manufaktur, dan biasanya menggunakan laser untuk memotong bahan industri. In LASER BEAM MACHINING (LBM), sumber laser memfokuskan energi optik pada permukaan benda kerja. Pemotongan laser mengarahkan output yang sangat terfokus dan berkepadatan tinggi dari laser berdaya tinggi, oleh komputer, pada material yang akan dipotong. Bahan yang ditargetkan kemudian meleleh, terbakar, menguap, atau terhempas oleh semburan gas, dengan cara yang terkendali meninggalkan tepi dengan permukaan akhir berkualitas tinggi. Pemotong laser industri kami cocok untuk memotong bahan lembaran datar serta bahan struktural dan perpipaan, benda kerja logam dan bukan logam. Umumnya tidak diperlukan vakum dalam proses pemesinan dan pemotongan sinar laser. Ada beberapa jenis laser yang digunakan dalam pemotongan dan pembuatan laser. Gelombang berdenyut atau kontinu CO2 LASER cocok untuk memotong, membosankan, dan mengukir. The NEODYMIUM (Nd) and neodymium yttrium-aluminum-garnet (Ndre ) dalam gaya dan hanya berbeda dalam aplikasi. Neodymium Nd digunakan untuk membosankan dan di mana energi tinggi tetapi pengulangan yang rendah diperlukan. Laser Nd-YAG di sisi lain digunakan di mana daya yang sangat tinggi diperlukan dan untuk membosankan dan mengukir. Baik laser CO2 dan Nd/ Nd-YAG dapat digunakan untuk LASER WELDING. Laser lain yang kami gunakan dalam pembuatan meliputi Nd:GLASS, RUBY, dan EXCIMER. Dalam Laser Beam Machining (LBM), parameter berikut ini penting: Reflektifitas dan konduktivitas termal permukaan benda kerja dan panas spesifik serta panas laten peleburan dan penguapan. Efisiensi proses Laser Beam Machining (LBM) meningkat dengan menurunnya parameter ini. Kedalaman pemotongan dapat dinyatakan sebagai:

 

t ~ P / (vxd)

 

Ini berarti, kedalaman pemotongan “t” sebanding dengan input daya P dan berbanding terbalik dengan kecepatan potong v dan diameter titik sinar laser d. Permukaan yang dihasilkan dengan LBM umumnya kasar dan memiliki zona yang terpengaruh panas.

 

 

 

PEMOTONGAN dan PERmesinan LASER KARBONDIOKSIDA (CO2): Laser CO2 tereksitasi DC dipompa dengan melewatkan arus melalui campuran gas sedangkan laser CO2 tereksitasi RF menggunakan energi frekuensi radio untuk eksitasi. Metode RF relatif baru dan telah menjadi lebih populer. Desain DC memerlukan elektroda di dalam rongga, dan karena itu mereka dapat memiliki erosi elektroda dan pelapisan bahan elektroda pada optik. Sebaliknya, resonator RF memiliki elektroda eksternal dan oleh karena itu mereka tidak rentan terhadap masalah tersebut. Kami menggunakan laser CO2 dalam pemotongan industri dari banyak bahan seperti baja ringan, aluminium, baja tahan karat, titanium, dan plastik.

 

 

 

YAG LASER CUTTING and MACHINING: Kami menggunakan laser YAG untuk memotong dan menggores logam dan keramik. Generator laser dan optik eksternal memerlukan pendinginan. Limbah panas dihasilkan dan ditransfer oleh pendingin atau langsung ke udara. Air adalah pendingin umum, biasanya disirkulasikan melalui chiller atau sistem perpindahan panas.

 

 

 

PEMOTONGAN DAN PERmesinan LASER EXCIMER: Laser excimer adalah sejenis laser dengan panjang gelombang di daerah ultraviolet. Panjang gelombang yang tepat tergantung pada molekul yang digunakan. Misalnya, panjang gelombang berikut dikaitkan dengan molekul yang ditunjukkan dalam tanda kurung: 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF). Beberapa laser excimer dapat disetel. Laser Excimer memiliki sifat yang menarik yaitu dapat menghilangkan lapisan material permukaan yang sangat halus dengan hampir tidak ada pemanasan atau perubahan pada sisa material. Oleh karena itu laser excimer sangat cocok untuk pemesinan mikro presisi bahan organik seperti beberapa polimer dan plastik.

 

 

 

PEMOTONGAN LASER BERBANTUAN GAS: Terkadang kami menggunakan sinar laser yang dikombinasikan dengan aliran gas, seperti oksigen, nitrogen, atau argon untuk memotong bahan lembaran tipis. Ini dilakukan dengan menggunakan a LASER-BEAM TORCH. Untuk baja tahan karat dan aluminium, kami menggunakan pemotongan laser berbantuan gas inert bertekanan tinggi menggunakan nitrogen. Ini menghasilkan tepi bebas oksida untuk meningkatkan kemampuan las. Aliran gas ini juga menerbangkan material cair dan menguap dari permukaan benda kerja.

 

 

 

Dalam a LASER MICROJET CUTTING kami memiliki laser terpandu jet air di mana sinar laser berdenyut digabungkan ke dalam jet air bertekanan rendah. Kami menggunakannya untuk melakukan pemotongan laser saat menggunakan jet air untuk memandu sinar laser, mirip dengan serat optik. Keuntungan dari laser microjet adalah bahwa air juga menghilangkan kotoran dan mendinginkan material, lebih cepat daripada pemotongan laser "kering" tradisional dengan kecepatan dicing yang lebih tinggi, garitan paralel, dan kemampuan pemotongan ke segala arah.

 

 

 

Kami menerapkan berbagai metode dalam pemotongan menggunakan laser. Beberapa metodenya adalah penguapan, pelelehan dan tiupan, tiupan lebur dan pembakaran, perengkahan tegangan termal, scribing, pemotongan dan pembakaran dingin, pemotongan laser yang distabilkan.

 

- Pemotongan penguapan: Sinar terfokus memanaskan permukaan material hingga titik didihnya dan menciptakan lubang. Lubang menyebabkan peningkatan mendadak dalam absorptivitas dan dengan cepat memperdalam lubang. Saat lubang semakin dalam dan material mendidih, uap yang dihasilkan mengikis dinding cair yang meniup material keluar dan semakin memperbesar lubang. Bahan yang tidak meleleh seperti kayu, karbon dan plastik termoset biasanya dipotong dengan metode ini.

 

- Melt and blow cutting: Kami menggunakan gas bertekanan tinggi untuk meniup material cair dari area pemotongan, sehingga mengurangi daya yang dibutuhkan. Bahan dipanaskan sampai titik lelehnya dan kemudian jet gas meniup bahan cair keluar dari garitan. Ini menghilangkan kebutuhan untuk menaikkan suhu material lebih jauh. Kami memotong logam dengan teknik ini.

 

- Retak tegangan termal: Bahan rapuh sensitif terhadap fraktur termal. Sebuah balok difokuskan pada permukaan menyebabkan pemanasan lokal dan ekspansi termal. Ini menghasilkan retakan yang kemudian dapat dipandu dengan menggerakkan balok. Kami menggunakan teknik ini dalam pemotongan kaca.

 

- Stealth dicing of silicon wafers: Pemisahan chip mikroelektronik dari silicon wafer dilakukan dengan proses stealth dicing, menggunakan laser Nd:YAG berdenyut, panjang gelombang 1064 nm diadopsi dengan baik ke celah pita elektronik silikon (1,11 eV atau 1117nm). Ini populer dalam fabrikasi perangkat semikonduktor.

 

- Pemotongan reaktif: Juga disebut pemotongan api, teknik ini dapat menyerupai pemotongan obor oksigen tetapi dengan sinar laser sebagai sumber pengapian. Kami menggunakan ini untuk memotong baja karbon dengan ketebalan lebih dari 1 mm dan bahkan pelat baja yang sangat tebal dengan sedikit daya laser.

 

 

 

PULSED LASERS memberikan kami ledakan energi berdaya tinggi untuk waktu yang singkat dan sangat efektif dalam beberapa proses pemotongan laser, seperti menusuk, atau ketika lubang yang sangat kecil atau kecepatan pemotongan yang sangat rendah diperlukan. Jika sinar laser konstan digunakan sebagai gantinya, panas bisa mencapai titik leleh seluruh bagian yang sedang dikerjakan. Laser kami memiliki kemampuan untuk berdenyut atau memotong CW (Continuous Wave) di bawah kendali program NC (kontrol numerik). Kami menggunakan DOUBLE PULSE LASERS memancarkan serangkaian pasangan pulsa untuk meningkatkan laju pelepasan material dan kualitas lubang. Pulsa pertama menghilangkan material dari permukaan dan pulsa kedua mencegah material yang dikeluarkan agar tidak menempel ke sisi lubang atau terpotong.

 

 

 

Toleransi dan penyelesaian permukaan dalam pemotongan dan pemesinan laser sangat luar biasa. Pemotong laser modern kami memiliki akurasi posisi di sekitar 10 mikrometer dan pengulangan 5 mikrometer. Kekasaran standar Rz meningkat dengan ketebalan lembaran, tetapi menurun dengan kekuatan laser dan kecepatan potong. Proses pemotongan dan pemesinan laser mampu mencapai toleransi yang dekat, sering kali hingga dalam 0,001 inci (0,025 mm) Bagian geometri dan fitur mekanis alat berat kami dioptimalkan untuk mencapai kemampuan toleransi terbaik. Permukaan akhir yang dapat kita peroleh dari pemotongan sinar laser dapat berkisar antara 0,003 mm hingga 0,006 mm. Umumnya kita dengan mudah mencapai lubang dengan diameter 0,025 mm, dan lubang sekecil 0,005 mm dan rasio kedalaman terhadap diameter lubang 50 banding 1 telah diproduksi di berbagai bahan. Pemotong laser kami yang paling sederhana dan paling standar akan memotong logam baja karbon dengan ketebalan 0,020–0,5 inci (0,51–13 mm) dan dapat dengan mudah mencapai tiga puluh kali lebih cepat daripada penggergajian standar.

 

 

 

Pemesinan sinar laser digunakan secara luas untuk pengeboran dan pemotongan logam, nonlogam, dan material komposit. Keuntungan pemotongan laser dibandingkan pemotongan mekanis termasuk pekerjaan yang lebih mudah, kebersihan dan kontaminasi yang berkurang pada benda kerja (karena tidak ada ujung tombak seperti pada penggilingan atau pembubutan tradisional yang dapat terkontaminasi oleh material atau mencemari material, misalnya penumpukan). Sifat abrasif dari material komposit mungkin membuatnya sulit untuk dikerjakan dengan metode konvensional tetapi mudah dengan mesin laser. Karena sinar laser tidak aus selama proses, presisi yang diperoleh mungkin lebih baik. Karena sistem laser memiliki zona kecil yang terkena panas, ada juga kemungkinan lebih kecil untuk membengkokkan material yang sedang dipotong. Untuk beberapa bahan, pemotongan laser bisa menjadi satu-satunya pilihan. Proses pemotongan sinar laser fleksibel, dan pengiriman sinar serat optik, pemasangan sederhana, waktu set-up yang singkat, ketersediaan sistem CNC tiga dimensi memungkinkan pemotongan laser dan pemesinan untuk bersaing dengan sukses dengan proses fabrikasi lembaran logam lainnya seperti meninju. Dikatakan demikian, teknologi laser terkadang dapat dikombinasikan dengan teknologi fabrikasi mekanis untuk meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.

 

 

 

Pemotongan laser lembaran logam memiliki keunggulan dibandingkan pemotongan plasma karena lebih presisi dan menggunakan lebih sedikit energi, namun, sebagian besar laser industri tidak dapat memotong ketebalan logam yang lebih besar daripada yang dapat dilakukan plasma. Laser yang beroperasi pada daya yang lebih tinggi seperti 6000 Watt mendekati mesin plasma dalam kemampuannya untuk memotong bahan tebal. Namun biaya modal pemotong laser 6000 Watt ini jauh lebih tinggi daripada mesin pemotong plasma yang mampu memotong bahan tebal seperti pelat baja.

 

 

 

Ada juga kelemahan pemotongan dan pemesinan laser. Pemotongan laser melibatkan konsumsi daya yang tinggi. Efisiensi laser industri dapat berkisar dari 5% hingga 15%. Konsumsi daya dan efisiensi laser tertentu akan bervariasi tergantung pada daya keluaran dan parameter operasi. Ini akan tergantung pada jenis laser dan seberapa cocok laser dengan pekerjaan yang ada. Jumlah daya pemotongan laser yang diperlukan untuk tugas tertentu bergantung pada jenis bahan, ketebalan, proses (reaktif/inert) yang digunakan dan kecepatan pemotongan yang diinginkan. Tingkat produksi maksimum dalam pemotongan dan pemesinan laser dibatasi oleh sejumlah faktor termasuk daya laser, jenis proses (apakah reaktif atau inert), sifat material dan ketebalan.

 

 

 

In LASER ABLATION kami menghilangkan material dari permukaan padat dengan menyinarinya dengan sinar laser. Pada fluks laser rendah, bahan dipanaskan oleh energi laser yang diserap dan menguap atau menyublim. Pada fluks laser tinggi, bahan biasanya diubah menjadi plasma. Laser daya tinggi membersihkan tempat besar dengan satu pulsa. Laser berdaya rendah menggunakan banyak pulsa kecil yang dapat dipindai di seluruh area. Dalam ablasi laser kami menghilangkan bahan dengan laser berdenyut atau dengan sinar laser gelombang kontinu jika intensitas laser cukup tinggi. Laser berdenyut dapat mengebor lubang yang sangat kecil dan dalam melalui bahan yang sangat keras. Pulsa laser yang sangat pendek menghilangkan material dengan sangat cepat sehingga material di sekitarnya menyerap sangat sedikit panas, oleh karena itu pengeboran laser dapat dilakukan pada material yang sensitif atau sensitif terhadap panas. Energi laser dapat diserap secara selektif oleh pelapis, oleh karena itu laser berdenyut CO2 dan Nd:YAG dapat digunakan untuk membersihkan permukaan, menghilangkan cat dan pelapis, atau menyiapkan permukaan untuk pengecatan tanpa merusak permukaan di bawahnya.

 

 

 

Kami menggunakan LASER ENGRAVING and LASER MARKING_cc781905-5cde-3194-objek engrave atau antobad. Kedua teknik ini sebenarnya adalah aplikasi yang paling banyak digunakan. Tidak ada tinta yang digunakan, juga tidak melibatkan pahat yang menyentuh permukaan terukir dan aus seperti yang terjadi pada metode pengukiran dan penandaan mekanis tradisional. Bahan yang dirancang khusus untuk pengukiran dan penandaan laser termasuk polimer peka laser dan paduan logam baru khusus. Meskipun peralatan penandaan dan pengukiran laser relatif lebih mahal dibandingkan dengan peralatan alternatif seperti punch, pin, styli, stempel etsa….dll., peralatan ini menjadi lebih populer karena akurasi, reproduktifitas, fleksibilitas, kemudahan otomatisasi, dan aplikasi online. di berbagai lingkungan manufaktur.

 

 

 

Terakhir, kami menggunakan sinar laser untuk beberapa operasi manufaktur lainnya:

 

- LASER PENGELASAN

 

- LASER PERAWATAN PANAS: Perlakuan panas skala kecil untuk logam dan keramik untuk memodifikasi sifat mekanik dan tribologi permukaannya.

 

- LASER PERAWATAN / MODIFIKASI PERMUKAAN: Laser digunakan untuk membersihkan permukaan, memperkenalkan gugus fungsi, memodifikasi permukaan dalam upaya meningkatkan daya rekat sebelum pengendapan lapisan atau proses penyambungan.