Teknologi penyambungan laser, atau teknologi pengelasan laser, menggunakan sinar laser daya tinggi untuk memfokuskan dan mengatur penyinaran permukaan material. Permukaan material menyerap energi laser dan mengubahnya menjadi energi panas, menyebabkan material memanas dan meleleh secara lokal, diikuti oleh pendinginan dan pembekuan untuk mencapai penyambungan material homogen atau berbeda. Proses pengelasan laser membutuhkan kepadatan daya laser sebesar 104sampai 108L/cm2Dibandingkan dengan metode pengelasan tradisional, pengelasan laser memiliki keunggulan sebagai berikut.
Teknologi penyambungan laser, atau teknologi pengelasan laser, menggunakan sinar laser daya tinggi untuk memfokuskan dan mengatur penyinaran permukaan material. Permukaan material menyerap energi laser dan mengubahnya menjadi energi panas, menyebabkan material memanas dan meleleh secara lokal, diikuti oleh pendinginan dan pembekuan untuk mencapai penyambungan material homogen atau berbeda. Proses pengelasan laser membutuhkan kepadatan daya laser sebesar 104sampai 108L/cm2Dibandingkan dengan metode pengelasan tradisional, pengelasan laser memiliki keunggulan sebagai berikut.
1-awan plasma, 2-bahan peleburan, 3-lubang kunci, 4-kedalaman fusi
Karena adanya lubang kunci, sinar laser, setelah menyinari bagian dalam lubang kunci, akan meningkatkan penyerapan laser oleh material dan mendorong pembentukan kolam lelehan setelah hamburan dan efek lainnya, kedua metode pengelasan tersebut dibandingkan sebagai berikut.
Gambar di atas menunjukkan proses pengelasan laser pada material yang sama dan sumber cahaya yang sama, mekanisme konversi energi hanya dilakukan melalui lubang kunci. Lubang kunci dan logam cair di dekat dinding lubang bergerak seiring dengan majunya sinar laser. Logam cair tersebut mendorong lubang kunci menjauh dari udara yang tertinggal untuk mengisi lubang, dan setelah kondensasi, membentuk sambungan las.
Jika material yang akan dilas adalah logam yang berbeda, adanya perbedaan sifat termal akan sangat memengaruhi proses pengelasan, seperti perbedaan titik leleh, konduktivitas termal, kapasitas panas spesifik, dan koefisien ekspansi dari berbagai material, yang mengakibatkan tegangan pengelasan, deformasi pengelasan, dan perubahan kondisi kristalisasi logam sambungan las, sehingga menyebabkan penurunan sifat mekanik lasan.
Oleh karena itu, sesuai dengan karakteristik yang berbeda dari lokasi pengelasan, proses pengelasan telah berkembang menjadi pengelasan pengisi laser, penyolderan laser, pengelasan laser dua sinar, pengelasan komposit laser, dan lain sebagainya.
Pengelasan Pengisian Kawat Laser
Dalam proses pengelasan laser paduan aluminium, titanium, dan tembaga, karena penyerapan cahaya laser yang rendah (<10%) pada material ini, plasma yang dihasilkan oleh foton memiliki efek perisai terhadap cahaya laser, sehingga mudah terbentuk percikan dan menyebabkan timbulnya cacat seperti porositas dan retakan. Selain itu, kualitas pengelasan juga terpengaruh ketika celah antara benda kerja lebih besar daripada diameter titik selama pengelasan pelat tipis.
Dalam mengatasi masalah di atas, hasil pengelasan yang lebih baik dapat diperoleh dengan menggunakan metode bahan pengisi. Bahan pengisi dapat berupa kawat atau bubuk, atau dapat menggunakan metode pengisi yang telah ditentukan sebelumnya. Karena titik fokus yang kecil, hasil pengelasan menjadi lebih sempit dan memiliki bentuk sedikit cembung pada permukaan setelah bahan pengisi diaplikasikan.
Pengelasan Laser
Berbeda dengan pengelasan fusi yang melelehkan dua bagian yang dilas secara bersamaan, penyolderan menambahkan bahan pengisi dengan titik leleh lebih rendah daripada bahan dasar ke permukaan las, melelehkan bahan pengisi untuk mengisi celah pada suhu yang lebih rendah daripada titik leleh bahan dasar dan lebih tinggi daripada titik leleh bahan pengisi, lalu memadat untuk membentuk lasan padat.
Penyambungan dengan patri cocok untuk perangkat mikroelektronik yang sensitif terhadap panas, pelat tipis, dan material logam yang mudah menguap.
Selanjutnya, proses ini dapat diklasifikasikan lebih lanjut sebagai penyambungan lunak (<450 °C) dan penyambungan keras (>450 °C) tergantung pada suhu pemanasan bahan penyambung.
Pengelasan Laser Dua Sinar
Pengelasan dua berkas memungkinkan kontrol yang fleksibel dan nyaman terhadap waktu dan posisi penyinaran laser, sehingga dapat menyesuaikan distribusi energi.
Alat ini terutama digunakan untuk pengelasan laser paduan aluminium dan magnesium, pengelasan sambungan dan pelat tumpang tindih untuk otomotif, penyolderan laser, dan pengelasan fusi dalam.
Sinar ganda dapat diperoleh dengan dua laser independen atau dengan pemisahan sinar menggunakan pemisah sinar.
Kedua berkas cahaya tersebut dapat berupa kombinasi laser dengan karakteristik domain waktu yang berbeda (berdenyut vs. kontinu), panjang gelombang yang berbeda (inframerah menengah vs. panjang gelombang tampak) dan daya yang berbeda, yang dapat dipilih sesuai dengan material yang diproses.
4. Pengelasan Komposit Laser
Karena penggunaan sinar laser sebagai satu-satunya sumber panas, pengelasan laser sumber panas tunggal memiliki tingkat konversi energi dan tingkat pemanfaatan yang rendah, antarmuka port material dasar las mudah menghasilkan ketidaksejajaran, mudah menghasilkan pori-pori dan retakan, serta kekurangan lainnya. Untuk mengatasi masalah ini, karakteristik pemanasan dari sumber panas lain dapat digunakan untuk meningkatkan pemanasan laser pada benda kerja, yang biasanya disebut pengelasan komposit laser.
Bentuk utama pengelasan komposit laser adalah pengelasan komposit laser dan busur listrik, dengan efek 1 + 1 > 2 sebagai berikut.
setelah sinar laser mendekati busur yang diterapkan,Kepadatan elektron berkurang secara signifikan., awan plasma yang dihasilkan oleh pengelasan laser diencerkan, yangdapat meningkatkan tingkat penyerapan laser secara signifikan., sementara busur pada pemanasan awal material dasar akan semakin meningkatkan tingkat penyerapan laser.
2. Pemanfaatan energi busur yang tinggi dan totalpemanfaatan energi akan ditingkatkan.
3. Area kerja pengelasan laser kecil, mudah menyebabkan ketidaksejajaran titik pengelasan, sementara aksi termal busur besar, yang dapatmengurangi ketidaksejajaran port pengelasanPada saat yang sama,Kualitas pengelasan dan efisiensi busur ditingkatkan.karena efek pemfokusan dan pemanduan sinar laser pada busur tersebut.
4. Pengelasan laser dengan suhu puncak tinggi, zona yang terkena panas besar, kecepatan pendinginan dan pembekuan cepat, mudah menimbulkan retakan dan pori-pori; sedangkan pengelasan busur memiliki zona yang terkena panas kecil, yang dapat mengurangi gradien suhu, kecepatan pendinginan, dan pembekuan.dapat mengurangi dan menghilangkan pembentukan pori-pori dan retakan.
Ada dua bentuk umum pengelasan komposit busur laser: pengelasan komposit laser-TIG (seperti yang ditunjukkan di bawah) dan pengelasan komposit laser-MIG.
Terdapat juga bentuk pengelasan lainnya seperti pengelasan laser dan busur plasma, serta pengelasan gabungan laser dan sumber panas induktif.
Tentang MavenLaser
Maven Laser adalah pemimpin dalam aplikasi industrialisasi laser di Tiongkok dan penyedia solusi pemrosesan laser global yang terpercaya. Kami memahami secara mendalam tren perkembangan industri manufaktur, terus memperkaya produk dan solusi kami, bersikeras untuk mengeksplorasi integrasi otomatisasi, informasi, dan kecerdasan dengan industri manufaktur, menyediakan peralatan pengelasan laser, peralatan penandaan laser, peralatan pembersihan laser, dan peralatan pemotongan perhiasan emas dan perak laser untuk berbagai industri termasuk seri daya penuh, dan terus memperluas pengaruh kami di bidang peralatan laser.
Waktu posting: 13 Januari 2023
