Teknologi yang Digunakan di Mesin Laser Pemotong Logam

Bagi banyak orang, terutama mereka yang berada di industri yang menggunakan mesin laser cutting, penting untuk memahami teknologi di balik mesin-mesin ini. Mengetahui hal ini membantu kita menghargai kompleksitas pembuatan produk yang bergantung pada mesin laser cutting.

Sumber Laser di Mesin Laser Cutting

Sumber laser merupakan komponen paling kritis dari mesin laser cutting, karena menghasilkan sinar laser yang memotong material. Secara umum, ada tiga jenis sumber laser yang digunakan dalam mesin laser cutting.

Laser CO2

Laser CO2 adalah sumber laser yang paling umum digunakan di industri pemrosesan material. Laser ini memancarkan sinar inframerah dengan panjang gelombang 10,6 mikrometer. Laser CO2 efektif untuk memotong berbagai material, termasuk kayu, dan biaya operasionalnya relatif rendah. Namun, ukurannya yang lebih besar dan kebutuhan gas tambahan seperti CO2 untuk operasi merupakan kelemahan yang perlu diperhatikan.

Laser Fiber

Laser fiber menggunakan serat optik sebagai sumber laser. Panjang gelombang yang dihasilkan laser fiber lebih pendek dari laser CO2, sekitar 1.064 nanometer. Laser fiber menawarkan sinar berkualitas tinggi, menghasilkan potongan yang halus dan presisi. Selain itu, ukurannya lebih kecil dibandingkan laser CO2. Namun, biaya operasional laser fiber relatif tinggi.

Laser Solid-State

Jenis ketiga, laser solid-state, menggunakan material padat sebagai media untuk memperkuat cahaya atau laser. Umumnya, material yang digunakan adalah kristal neodymium-doped yttrium aluminum garnet (Nd:YAG). Berbeda dengan laser CO2 dan fiber, panjang gelombang laser solid-state bersifat fleksibel. Jenis laser ini dapat digunakan tidak hanya untuk memotong tetapi juga untuk pengelasan dan pengukiran.

Cara Kerja Sumber Laser di Mesin Laser Cutting

Sumber laser bekerja dengan merangsang atom-atom dalam media penguat, yang dapat berupa gas, kristal, atau serat optik. Media tersebut diberi energi oleh listrik atau cahaya, yang kemudian memancarkan cahaya.

Cahaya yang dipancarkan ini adalah laser itu sendiri. Laser dipantulkan di antara dua cermin dalam sumber laser, dengan satu cermin memiliki bagian yang sebagian transparan yang melaluinya laser keluar dan memotong material.

Sistem Optik di Mesin Laser Cutting

Selain sumber laser, sistem optik memainkan peran kritis dalam mesin laser cutting. Komponen dalam sistem optik memfokuskan sinar laser ke material yang dipotong.

Lensa Fokus

Fungsi utama lensa fokus adalah mengumpulkan sinar laser yang tersebar dan memusatkannya ke satu titik pada permukaan material. Secara umum, ada tiga jenis lensa yang digunakan dalam mesin laser cutting: lensa tunggal, lensa ganda, dan lensa asferis. Jenis lensa dipilih berdasarkan jenis dan ketebalan material.

Sistem Cermin

Ada tiga jenis cermin yang umum digunakan: cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung. Setiap jenis memiliki peran berbeda dalam mengarahkan sinar laser. Sistem cermin mengarahkan laser dari sumber ke lensa fokus, yang kemudian mengarahkannya ke permukaan material.

Sistem Pendingin

Karena mesin laser cutting bergantung pada panas selama proses pemotongan, mereka memerlukan sistem pendingin yang efektif. Sistem ini mencegah komponen, terutama lensa fokus, dari kepanasan dan kerusakan. Biasanya, sistem pendingin cair digunakan untuk mengatur suhu komponen.

Sistem Kontrol Numerik Komputer (CNC)

Sistem CNC (Computer Numerical Control) mengarahkan sinar laser ke permukaan material dengan presisi. Pada dasarnya, CNC bertindak sebagai penghubung antara desain yang dibuat oleh manusia dan proses pemotongan yang dilakukan oleh mesin.

Prosesnya dimulai dengan pembuatan desain digital menggunakan perangkat lunak komputer. Desain ini kemudian diubah menjadi kode numerik, atau G-Code, yang dapat dibaca oleh CNC. G-Code dikirim ke komputer khusus yang mengontrol CNC. Controller menginterpretasikan kode menjadi instruksi untuk menggerakkan mesin. Controller CNC mengirimkan sinyal ke motor mesin untuk menggerakkan kepala laser, mengarahkan laser ke material.

Salah satu keunggulan CNC adalah presisinya dalam memotong dan kemampuan untuk mereplikasi desain yang sama berkali-kali. CNC juga dapat digunakan untuk berbagai jenis material dan meningkatkan efisiensi dengan mengotomatiskan proses pemotongan.

Sistem Pengeluaran Asap di Mesin Laser Cutting

Sistem penting lainnya dalam mesin laser cutting adalah sistem pengeluaran asap. Selama proses pemotongan, partikel kecil seperti asap dihasilkan.

Sistem pengeluaran asap penting untuk menjaga kinerja mesin laser cutting dengan mencegah asap mengganggu lensa fokus dan komponen optik lainnya. Sistem ini juga memastikan kualitas udara bagi operator mesin.

Ada empat komponen utama dari sistem pengeluaran asap dalam mesin laser cutting: tudung, kipas, filter, dan saluran. Tudung mengumpulkan asap dan partikel yang dihasilkan selama proses pemotongan. Kipas menarik udara, filter menangkap partikel kecil, dan saluran membawa udara ke luar.

Penjelasan di atas menyoroti berbagai teknologi dalam mesin laser cutting, termasuk sumber laser dan cara kerjanya, sistem optik, sistem CNC, dan sistem pengeluaran asap. Setiap komponen memainkan peran vital dan sama pentingnya.