Pemotongan laser ialah kaedah pemotongan haba yang menggunakan pancaran laser berketumpatan kuasa tinggi yang difokuskan untuk menyinari bahan kerja. Ini menyebabkan bahan yang disinari mencairkan, mengewap, mengelupas atau mencapai takat penyalaannya dengan cepat. Sementara itu, aliran udara berkelajuan tinggi secara sepaksi dengan pancaran laser meniup bahan cair, sekali gus memotong bahan kerja.
Pengelasan dan Ciri-ciri Pemotongan Laser
Pemotongan laser boleh dibahagikan kepada empat jenis: pemotongan pengewapan laser, pemotongan gabungan laser, pemotongan oksigen laser dan pemotongan laser dan patah terkawal.
Ia menggunakan pancaran laser berketumpatan tenaga tinggi untuk memanaskan bahan kerja, dengan cepat meningkatkan suhunya ke takat didih bahan dalam masa yang sangat singkat, menyebabkan bahan tersebut mengewap dan membentuk wap. Wap tersebut dikeluarkan pada halaju tinggi, menghasilkan potongan pada bahan semasa ia keluar. Memandangkan kebanyakan bahan mempunyai haba pengewapan yang tinggi, pemotongan pengewapan laser memerlukan kuasa dan ketumpatan kuasa yang besar.
Dalam pemotongan gabungan laser, laser memanaskan dan mencairkan bahan logam. Gas bukan pengoksidaan (seperti Ar, He, N, dll.) kemudiannya ditiup melalui muncung sepaksi dengan pancaran laser. Tekanan tinggi gas tersebut akan mengeluarkan logam cair, membentuk potongan. Tidak seperti pemotongan pengewapan, kaedah ini tidak memerlukan pengewapan bahan yang lengkap dan hanya menggunakan 1/10 daripada tenaga yang diperlukan untuk pemotongan pengewapan. Ia digunakan terutamanya untuk memotong logam yang tidak boleh dioksidakan atau reaktif, termasuk keluli tahan karat, titanium, aluminium dan aloinya.
Pemotongan Oksigen Laser
Prinsip pemotongan oksigen laser adalah serupa dengan pemotongan oksiasetilena. Laser bertindak sebagai sumber haba prapemanasan, manakala gas aktif (seperti oksigen) berfungsi sebagai gas pemotongan. Di satu pihak, gas yang ditiup bertindak balas dengan logam yang dipotong, mencetuskan tindak balas pengoksidaan yang melepaskan sejumlah besar haba pengoksidaan. Sebaliknya, ia meniup oksida cair dan mencair dari zon tindak balas, membentuk potongan pada logam. Tindak balas pengoksidaan semasa pemotongan menghasilkan haba yang ketara, jadi pemotongan oksigen laser hanya memerlukan separuh tenaga pemotongan pelakuran, manakala kelajuan pemotongannya jauh lebih pantas daripada pengewapan dan pemotongan pelakuran. Ia terutamanya digunakan pada bahan logam yang boleh dioksidakan seperti keluli karbon, keluli titanium dan keluli yang dirawat haba.
Pencoretan Laser dan Patah Terkawal
Pengimbasan laser menggunakan laser berketumpatan tenaga tinggi untuk mengimbas permukaan bahan rapuh, lalu menyejatkan alur kecil. Dengan mengenakan tekanan tertentu, bahan rapuh tersebut akan patah di sepanjang alur. Laser suis-Q dan laser CO₂ biasanya digunakan untuk pengimbasan laser. Patah terkawal memanfaatkan taburan suhu curam yang dihasilkan semasa pengaluran laser untuk menghasilkan tekanan haba tempatan dalam bahan rapuh, lalu menyebabkan ia patah di sepanjang alur yang diimbas.
Aplikasi Pemotongan Laser
Kebanyakan mesin pemotong laser dikendalikan melalui program kawalan berangka (NC) atau dikonfigurasikan sebagai robot pemotong. Sebagai kaedah pemprosesan ketepatan, pemotongan laser boleh memotong hampir semua bahan, termasuk pemotongan 2D atau 3D kepingan logam nipis. Dalam bidang aeroangkasa, teknologi pemotongan laser digunakan terutamanya untuk memotong bahan aeroangkasa khas seperti aloi titanium, aloi aluminium, aloi nikel, aloi kromium, keluli tahan karat, berilium oksida, bahan komposit, plastik, seramik dan kuarza. Komponen aeroangkasa yang diproses oleh pemotongan laser termasuk tiub api enjin, selongsong aloi titanium berdinding nipis, rangka pesawat, kulit aloi titanium, tali sayap, panel sayap ekor, rotor utama helikopter dan jubin penebat haba seramik pesawat ulang-alik angkasa.
Masa siaran: 8 Dis-2025
