Proses Utama Dari Mesin Laser Cutting

1. Pemotongan penguapan
Selama proses pemotongan gasifikasi laser, suhu permukaan material naik ke suhu titik didih dengan sangat cepat sehingga cukup untuk menghindari pelelehan yang disebabkan oleh konduksi panas, sehingga sebagian material menguap menjadi uap dan menghilang, dan sebagian material dikeluarkan dari bagian bawah celah oleh gas tambahan Aliran berhembus. Daya laser yang sangat tinggi diperlukan dalam kasus ini.
Untuk mencegah uap material mengembun pada dinding garitan, ketebalan material tidak boleh melebihi diameter sinar laser. Oleh karena itu, proses ini hanya cocok untuk aplikasi di mana pelepasan bahan cair harus dihindari. Pemesinan ini praktis hanya digunakan di area kecil penggunaan untuk paduan berbasis besi.
Proses ini tidak dapat digunakan untuk bahan, seperti kayu dan keramik tertentu, yang tidak memiliki keadaan cair dan karena itu kecil kemungkinannya untuk memungkinkan uap bahan mengembun kembali. Selain itu, bahan ini biasanya menghasilkan potongan yang lebih tebal. Dalam pemotongan uap laser, pemfokusan sinar yang optimal bergantung pada ketebalan material dan kualitas sinar. Daya laser dan panas penguapan hanya memiliki pengaruh tertentu pada posisi fokus yang optimal. Ketika ketebalan pelat konstan, kecepatan potong maksimum berbanding terbalik dengan suhu gasifikasi material. Densitas daya laser yang dibutuhkan lebih besar dari 108W/cm2 dan bergantung pada material, kedalaman pemotongan, dan posisi fokus sinar. Dalam hal ketebalan pelat tertentu, dengan asumsi ada daya laser yang cukup, kecepatan pemotongan maksimum dibatasi oleh kecepatan jet gas.
2. Pemotongan leleh
Dalam pemotongan fusi laser, benda kerja sebagian meleleh dan bahan cair dikeluarkan melalui aliran udara. Karena pemindahan material hanya terjadi dalam keadaan cair, prosesnya disebut pemotongan fusi laser.
Sinar laser digabungkan dengan gas pemotongan lembam dengan kemurnian tinggi mendorong bahan cair keluar dari garitan, tetapi gas itu sendiri tidak ikut serta dalam pemotongan. Pemotongan fusi laser dapat mencapai kecepatan pemotongan yang lebih tinggi daripada pemotongan gasifikasi. Energi yang dibutuhkan untuk gasifikasi umumnya lebih tinggi dari yang dibutuhkan untuk melelehkan material. Dalam pemotongan fusi laser, sinar laser hanya diserap sebagian. Kecepatan pemotongan maksimum meningkat dengan peningkatan daya laser, dan menurun hampir berbanding terbalik dengan peningkatan ketebalan lembaran dan suhu leleh material. Dalam kasus daya laser tertentu, faktor pembatasnya adalah tekanan udara pada garitan dan konduktivitas termal material. Pemotongan peleburan laser dapat memperoleh potongan bebas oksidasi untuk bahan besi dan logam titanium. Kepadatan daya laser yang menghasilkan peleburan tetapi kurang dari gasifikasi adalah antara 104W/cm2 dan 105W/cm2 untuk bahan baja.
3. Pemotongan peleburan oksidasi (pemotongan api laser)
Pemotongan fusi umumnya menggunakan gas lembam. Jika diganti dengan oksigen atau gas aktif lainnya, bahan tersebut dinyalakan di bawah iradiasi sinar laser, dan reaksi kimia yang hebat terjadi dengan oksigen untuk menghasilkan sumber panas lain, yang selanjutnya memanaskan bahan tersebut, yang disebut pemotongan peleburan oksidasi. .
Karena efek ini, tingkat pemotongan yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan metode ini dibandingkan dengan pemotongan fusi untuk ketebalan baja struktural yang sama. Di sisi lain, metode ini mungkin memiliki kualitas potongan yang lebih buruk daripada pemotongan fusi. Ini benar-benar menghasilkan goresan yang lebih lebar, kekasaran yang terlihat, peningkatan zona yang terpengaruh panas, dan kualitas tepi yang lebih buruk. Pemotongan api laser buruk untuk model presisi dan sudut tajam (bahaya membakar sudut tajam). Laser dalam mode pulsa dapat digunakan untuk membatasi efek termal, dan kekuatan laser menentukan kecepatan pemotongan. Dalam kasus daya laser tertentu, faktor pembatasnya adalah suplai oksigen dan konduktivitas termal material.
4. Kontrol pemotongan fraktur
Untuk material rapuh yang mudah rusak oleh panas, pemotongan berkecepatan tinggi dan dapat dikontrol dilakukan dengan pemanasan sinar laser, yang disebut pemotongan fraktur terkontrol. Isi utama dari proses pemotongan ini adalah bahwa sinar laser memanaskan area kecil material rapuh, menyebabkan gradien termal yang besar dan deformasi mekanis yang parah di area ini, yang mengakibatkan terbentuknya retakan pada material. Selama gradien pemanasan seragam dipertahankan, sinar laser dapat mengarahkan retakan ke segala arah yang diinginkan.