Proses pemotongan ringan dibagi menjadi:
1. Pemotongan penguapan:
Di bawah pemanasan sinar laser berdensitas tinggi, suhu permukaan material naik dengan cepat ke suhu titik didih, yang cukup untuk mencegah pelelehan akibat konduksi termal. Akibatnya, sebagian material menguap menjadi uap dan menghilang, sementara sebagian lainnya tertiup keluar sebagai ejekta dari dasar sambungan pemotongan oleh aliran gas tambahan.
2. Pemotongan peleburan:
Ketika kerapatan daya sinar laser insiden melebihi nilai tertentu, material di dalam titik iradiasi sinar mulai menguap, membentuk lubang. Setelah lubang kecil ini terbentuk, ia akan bertindak sebagai benda hitam yang menyerap seluruh energi sinar insiden. Lubang kecil ini dikelilingi oleh dinding logam cair, dan kemudian aliran udara tambahan yang koaksial dengan sinar membawa material cair di sekitar lubang. Saat benda kerja bergerak, lubang kecil tersebut bergerak serempak secara horizontal ke arah pemotongan untuk membentuk sambungan pemotongan. Sinar laser terus bersinar di sepanjang tepi depan sambungan ini, dan material yang meleleh terus-menerus atau berdenyut tertiup keluar dari dalam sambungan.
3. Oksidasi peleburan pemotongan:
Pemotongan peleburan umumnya menggunakan gas inert. Jika oksigen atau gas aktif lainnya digunakan sebagai gantinya, material akan dibakar di bawah penyinaran sinar laser, dan terjadi reaksi kimia hebat dengan oksigen untuk menghasilkan sumber panas lain, yang disebut pemotongan peleburan oksidasi. Penjelasan spesifiknya adalah sebagai berikut:
(1) Permukaan material dipanaskan dengan cepat hingga mencapai suhu penyalaan di bawah penyinaran sinar laser, kemudian mengalami reaksi pembakaran intens dengan oksigen, melepaskan sejumlah besar panas. Di bawah pengaruh panas ini, lubang-lubang kecil berisi uap terbentuk di dalam material, dikelilingi oleh dinding logam cair.
(2) Perpindahan zat hasil pembakaran ke dalam terak mengendalikan laju pembakaran oksigen dan logam. Kecepatan oksigen berdifusi melalui terak untuk mencapai titik nyala juga berpengaruh signifikan terhadap laju pembakaran. Semakin tinggi laju aliran oksigen, semakin cepat reaksi kimia pembakaran dan laju pembuangan terak. Tentu saja, semakin tinggi laju aliran oksigen, semakin baik. Laju aliran yang terlalu cepat dapat menyebabkan pendinginan cepat produk reaksi, yaitu oksida logam, di pintu keluar sambungan pemotongan, yang juga berdampak buruk pada kualitas pemotongan.
(3) Jelas, terdapat dua sumber panas dalam proses pemotongan peleburan oksidasi, yaitu energi iradiasi laser dan energi termal yang dihasilkan oleh reaksi kimia antara oksigen dan logam. Diperkirakan bahwa panas yang dilepaskan oleh reaksi oksidasi selama pemotongan baja menyumbang sekitar 60% dari total energi yang dibutuhkan untuk pemotongan. Jelas bahwa penggunaan oksigen sebagai gas pembantu dapat mencapai kecepatan pemotongan yang lebih tinggi dibandingkan dengan gas inert.
(4) Dalam proses pemotongan peleburan oksidasi dengan dua sumber panas, jika kecepatan pembakaran oksigen lebih tinggi daripada kecepatan gerak sinar laser, celah pemotongan akan tampak lebar dan kasar. Jika kecepatan gerak sinar laser lebih cepat daripada kecepatan pembakaran oksigen, celah yang dihasilkan akan sempit dan halus. [1]
4. Kontrol pemotongan fraktur:
Untuk material rapuh yang rentan terhadap kerusakan termal, pemotongan berkecepatan tinggi dan terkendali melalui pemanasan sinar laser disebut pemotongan fraktur terkendali. Proses pemotongan ini bertujuan memanaskan area kecil material rapuh dengan sinar laser, yang menyebabkan gradien termal yang besar dan deformasi mekanis yang parah di area tersebut, sehingga mengakibatkan terbentuknya retakan pada material. Selama gradien pemanasan yang seimbang dipertahankan, sinar laser dapat mengarahkan retakan ke arah mana pun yang diinginkan.
Waktu posting: 09-Sep-2025