Parameter Proses Pengelasan Laser

Nov 28, 2024

(1) Kepadatan daya. Kepadatan daya adalah salah satu parameter paling penting dalam pemrosesan laser. Dengan kepadatan daya yang lebih tinggi, lapisan permukaan dapat dipanaskan hingga titik didih dalam rentang waktu mikrodetik, menghasilkan penguapan dalam jumlah besar. Oleh karena itu, kepadatan daya yang tinggi bermanfaat untuk proses penghilangan material, seperti pengeboran, pemotongan, dan pengukiran. Untuk kepadatan daya yang lebih rendah, dibutuhkan beberapa milidetik agar suhu permukaan mencapai titik didih. Sebelum permukaannya menguap, lapisan bawah mencapai titik leleh, sehingga mudah untuk membentuk lasan cair yang baik. Oleh karena itu, dalam pengelasan laser konduksi, kepadatan daya berkisar antara 10^4 hingga 10^6W/CM^2.
(2) Bentuk gelombang pulsa laser. Bentuk gelombang pulsa laser merupakan isu penting dalam pengelasan laser, terutama untuk pengelasan film tipis. Ketika sinar laser intensitas tinggi disinari ke permukaan material, 60~98% energi laser akan dipantulkan dan hilang pada permukaan logam, dan reflektifitasnya bervariasi sesuai suhu permukaan. Selama aksi pulsa laser, reflektifitas logam sangat bervariasi.
(3) Lebar pulsa laser. Lebar pulsa adalah salah satu parameter penting pengelasan laser pulsa. Ini bukan hanya parameter penting yang membedakan pemindahan material dari peleburan material, tetapi juga parameter kunci yang menentukan biaya dan volume peralatan pemrosesan.
(4) Pengaruh pengaburan terhadap kualitas pengelasan. Pengelasan laser biasanya memerlukan pengaburan dalam jumlah tertentu, karena kepadatan daya di tengah titik fokus laser terlalu tinggi, sehingga mudah menguap ke dalam lubang. Distribusi kepadatan daya relatif seragam pada setiap bidang yang menjauhi fokus laser. Ada dua jenis pengaburan: pengaburan positif dan pengaburan negatif. Bidang fokus terletak di atas benda kerja untuk pengaburan positif, dan sebaliknya untuk pengaburan negatif. Menurut teori optik geometris, ketika jarak antara bidang pengaburan positif dan negatif dan bidang pengelasan sama, maka rapat daya pada bidang yang bersesuaian kira-kira sama, tetapi bentuk kolam cair yang diperoleh sebenarnya berbeda. Ketika pengaburan negatif, kedalaman leleh yang lebih besar dapat diperoleh, yang terkait dengan proses pembentukan kolam cair. Eksperimen menunjukkan bahwa ketika laser dipanaskan selama 50~200us, material mulai meleleh, membentuk logam cair dan sebagian menguap, membentuk uap bertekanan tinggi, dan terlontar dengan kecepatan sangat tinggi, memancarkan cahaya putih yang menyilaukan. Pada saat yang sama, konsentrasi gas yang tinggi menyebabkan logam cair berpindah ke tepi kolam cair, membentuk cekungan di tengah kolam cair. Ketika pengaburan negatif, kerapatan daya di dalam material lebih tinggi daripada di permukaan, sehingga lebih mudah untuk membentuk peleburan dan penguapan yang lebih kuat, sehingga energi cahaya ditransmisikan lebih dalam ke dalam material. Oleh karena itu, dalam penerapan praktis, ketika diperlukan kedalaman leleh yang lebih besar, pengaburan negatif digunakan; saat mengelas bahan tipis, pengaburan positif cocok.
(5) Kecepatan pengelasan. Kecepatan pengelasan akan mempengaruhi masukan panas per satuan waktu. Jika kecepatan pengelasan terlalu lambat, masukan panas akan terlalu besar, sehingga mengakibatkan benda kerja terbakar. Jika kecepatan pengelasan terlalu cepat maka masukan panas akan terlalu kecil sehingga mengakibatkan pengelasan benda kerja tidak sempurna.