Pengelasan laser minangka salah sawijining aspek penting saka aplikasi teknologi pangolahan laser, nanging uga teknologi pengelasan sing paling narik kawigaten lan njanjeni ing abad kaping 21. Dibandhingake karo metode pengelasan tradisional, pengelasan laser nduweni akeh kaluwihan, kualitas pengelasan sing luwih dhuwur lan efisiensi sing luwih cepet. Saiki, teknologi pengelasan laser wis digunakake sacara wiyar ing manufaktur, metalurgi bubuk, industri otomotif, industri elektronik, biomedis lan bidang liyane.
Miturut mekanisme pembentukan kolam las, pengelasan laser nduweni rong mekanisme pengelasan dhasar: pengelasan konduksi panas lan pengelasan penetrasi jero (bolongan cilik). Panas sing diasilake dening pengelasan konduksi panas disebarake menyang benda kerja liwat transfer panas, saengga permukaan las leleh, intine ora ana fenomena penguapan, sing asring digunakake ing pengelasan komponen dinding tipis kecepatan rendah. Pengelasan fusi jero nguap materi lan mbentuk plasma sing akeh. Amarga panas sing gedhe, bakal ana bolongan ing sisih ngarep kolam leleh. Pengelasan penetrasi jero bisa ngelas benda kerja kanthi tliti, lan energi input gedhe, kecepatan pengelasan cepet, minangka mode pengelasan laser sing paling akeh digunakake.
Ana akeh parameter proses sing mengaruhi kualitas pengelasan laser, kayata kapadhetan daya, bentuk gelombang pulsa laser, defokus, kecepatan pengelasan lan gas niup tambahan.
1. Kapadhetan daya laser Kapadhetan daya minangka salah sawijining parameter sing paling penting ing pangolahan laser. Kanthi kapadhetan daya sing luwih dhuwur, lapisan permukaan bisa dipanasake nganti titik didih sajrone rentang wektu mikrodetik, ngasilake penguapan sing akeh. Mulane, kapadhetan daya sing dhuwur banget migunani kanggo pangolahan mbusak materi, kayata punching, cutting lan engraving. Kanggo kapadhetan daya sing endhek, butuh sawetara milidetik kanggo suhu permukaan kanggo tekan titik didih, lan sadurunge lapisan permukaan nguap, lapisan ngisor tekan titik leleh, sing gampang kanggo mbentuk pengelasan fusi sing apik. Mulane, ing pengelasan laser konduksi panas, rentang kapadhetan daya yaiku 104-106W/cm2.
2. Gelombang pulsa laser
Gelombang pulsa laser ora mung parameter penting kanggo mbedakake penyingkiran materi saka peleburan materi, nanging uga parameter kunci kanggo nemtokake volume lan biaya peralatan pangolahan. Nalika sinar laser intensitas dhuwur menyang permukaan materi, permukaan materi bakal duwe 60 ~ 90% saka refleksi lan kerugian energi laser, utamane emas, perak, tembaga, aluminium, titanium lan bahan liyane refleksi sing kuwat, transfer panas sing cepet. Reflektansi logam beda-beda karo wektu sajrone sinyal pulsa laser. Nalika suhu permukaan materi mundhak nganti titik leleh, reflektivitas mudhun kanthi cepet, lan nalika permukaan ana ing kahanan leleh, refleksi stabil ing nilai tartamtu.
3. Jembar pulsa Jembar pulsa minangka parameter penting ing pengelasan laser pulsa. Jembar pulsa ditemtokake dening jerone penetrasi lan zona sing kena pengaruh panas. Saya dawa jembar pulsa, saya gedhe zona sing kena pengaruh panas, lan jerone penetrasi saya tambah kanthi 1/2 daya jembar pulsa. Nanging, tambah jembar pulsa bakal nyuda daya puncak, mula tambah jembar pulsa umume digunakake kanggo pengelasan konduksi panas, sing nyebabake ukuran las sing amba lan cethek, utamane cocog kanggo pengelasan puteran pelat tipis lan kandel. Nanging, daya puncak sing luwih murah nyebabake input panas sing berlebihan, lan saben bahan duwe jembar pulsa optimal sing ngoptimalake penetrasi.
4, pengelasan laser defokus biasane mbutuhake jumlah defokus tartamtu, amarga fokus laser ing tengah kepadatan daya titik kasebut dhuwur banget, gampang nguap menyang bolongan. Distribusi kepadatan daya relatif seragam ing saben bidang sing adoh saka fokus laser. Ana rong cara defokus: defokus positif lan defokus negatif. Yen bidang fokus dumunung ing ndhuwur benda kerja, iku defokus positif; yen ora, iku defokus negatif. Miturut teori optik geometris, nalika jarak antarane bidang defokus positif lan negatif lan bidang pengelasan padha, kepadatan daya ing bidang sing cocog kira-kira padha, nanging bentuk kolam las sing dipikolehi beda. Ing kasus defokus negatif, penetrasi sing luwih gedhe bisa dipikolehi, sing ana gandhengane karo proses pembentukan kolam cair.
5, kecepatan pengelasan Kecepatan pengelasan nemtokake kualitas permukaan pengelasan, penetrasi, zona sing kena pengaruh panas, lan liya-liyane. Kecepatan pengelasan bakal mengaruhi input panas saben unit wektu. Yen kecepatan pengelasan alon banget, input panas bakal gedhe banget, sing nyebabake benda kerja kobong. Yen kecepatan pengelasan cepet banget, input panas bakal cilik banget, sing nyebabake benda kerja dadi buram. Ngurangi kecepatan pengelasan biasane digunakake kanggo nambah penetrasi.
6, gas protèktif niup tambahan gas protèktif niup tambahan minangka proses penting ing pengelasan laser daya dhuwur. Ing sisih siji, kanggo nyegah bahan logam saka sputtering lan ngrusak pangilon fokus; Ing sisih liya, kanggo nyegah plasma sing diasilake ing proses pengelasan saka fokus kakehan lan nyegah laser saka tekan permukaan bahan. Ing proses pengelasan laser, helium, argon, nitrogen lan gas liyane asring digunakake kanggo nglindhungi blumbang cair, supaya benda kerja dilindhungi saka oksidasi ing teknik pengelasan. Faktor-faktor kayata jinis gas protèktif, ukuran aliran udara lan sudut niup duwe pengaruh gedhe marang asil pengelasan. Cara niup sing beda uga duwe pengaruh tartamtu marang kualitas pengelasan.
Helium ora gampang terionisasi (nduweni energi pengion sing dhuwur), saengga laser bisa liwat kanthi lancar lan energi sinar tekan permukaan benda kerja tanpa alangan. Iki minangka gas pelindung sing paling efektif sing digunakake ing pengelasan laser, nanging regane relatif larang. Argon luwih murah lan luwih padhet, mula nduweni perlindungan sing luwih apik. Nanging, gampang terionisasi dening plasma logam suhu dhuwur, saengga nglindhungi sebagian sinar saka benda kerja, nyuda daya laser sing efektif ing pengelasan, nanging uga ngrusak kecepatan lan penetrasi pengelasan. Permukaan las sing dilindhungi argon luwih alus tinimbang sing dilindhungi helium. Nitrogen minangka gas pelindung sing paling murah, nanging ora cocok kanggo sawetara jinis pengelasan baja tahan karat, utamane amarga masalah metalurgi, kayata penyerapan, sing kadhangkala nggawe pori-pori ing zona pangkuan.
Minangka teknologi pengelasan anyar, pengelasan laser nduweni ciri-ciri kapadhetan energi sing dhuwur, kecepatan dhuwur, presisi dhuwur, penetrasi sing jero, lan kemampuan adaptasi sing kuwat. Aplikasine saya tambah akeh, sing ora mung bisa ningkatake efisiensi produksi, nanging uga ningkatake kualitas pengelasan. Teknologi pengelasan laser mesthi bakal nduweni peran sing luwih penting ing babagan pangolahan bahan.
Wektu kiriman: 28 Maret 2023
