mesin pemotongan laser

Dalam transformasi dan peningkatan industri manufaktur,mesin pemotongan laseradalah peralatan utama untuk mencapai "manufaktur presisi dan produksi fleksibel". Dibandingkan dengan pemotongan plasma tradisional, nilai Ra pada kekasaran permukaan potongannya telah berkurang dari 50 μm menjadi di bawah 5 μm, dan tingkat pemanfaatan material telah meningkat dari 85% menjadi lebih dari 95%. Satu perangkat-berkekuatan tinggi dapat menggantikan 3 hingga 4 peralatan mesin tradisional dan telah menjadi alat produksi inti untuk memproses cangkang baterai kendaraan energi baru, membuat komponen ruang angkasa, dan membentuk lembaran logam secara presisi.

Mesin pemotongan laser menyelesaikan pemrosesan melalui proses berkelanjutan "pembangkitan laser – transmisi sinar – pemfokusan dan pemotongan – pembuangan limbah," dengan mengandalkan koordinasi berbagai sistem seperti optik, mekanik, listrik, dan kontrol numerik. Prinsip teknisnya dapat dipecah menjadi dua dimensi utama: struktur inti dan teknologi pemrosesan.

Mesin pemotongan laser modern terdiri dari lima modul fungsional, dan presisi setiap modul harus dikontrol pada tingkat mikrometer untuk memastikan kualitas pemotongan yang stabil.

Sistem laser: The core power source is classified into three types according to the working medium: fiber laser, CO₂ laser, and solid-state laser. Fiber lasers have high photoelectric conversion efficiency (>30%) dan biaya perawatan yang rendah. Daya arus utama berkisar antara 1000 W hingga 3000 W. Laser serat 30 kW dari IPG Photonics dapat memotong baja karbon 10 mm dengan kecepatan hingga 12 m/menit. Laser CO₂ cocok untuk pemrosesan non-logam, dengan panjang gelombang 10,6 μm, dan akurasi pemotongan akrilik dapat mencapai ±0,02 mm. Laser keadaan-padat terutama berfokus pada pemrosesan mikro-yang presisi, dengan lebar pulsa serendah tingkat femtodetik.

Sistem transmisi sinar:Terdiri dari serat optik, kabel, cermin kolimasi, dan cermin fokus. Hilangnya transmisi serat optik kurang dari atau sama dengan 0,2 dB/km; cermin pemfokusan, terbuat dari bahan ZnSe, memiliki kesalahan panjang fokus kurang dari atau sama dengan ±0,1 mm, memastikan diameter titik minimum sinar laser setelah pemfokusan dapat mencapai 0,1 mm. Model-kelas atas dilengkapi dengan kepala pemfokusan dinamis dengan kecepatan respons Kurang dari atau sama dengan 50 μs, yang dapat mengkompensasi kesalahan fluktuasi material secara real-time.

Sistem eksekusi gerak:Termasuk peralatan mesin gantri, motor servo, dan sekrup bola. Akurasi pemosisian peralatan mesin kurang dari atau sama dengan ±0,02 mm/m, dan akurasi pemosisian berulang kurang dari atau sama dengan ±0,01 mm. Model-kelas atas yang digerakkan oleh motor linier memiliki akselerasi hingga 2g dan kecepatan diam melebihi 120 m/mnt, sehingga cocok untuk-kecepatan tinggi dan kebutuhan pemotongan presisi.

Sistem bantu:Termasuk pasokan gas, pendingin, dan perangkat penghilang debu. Gas tambahan diklasifikasikan berdasarkan proses: oksigen (untuk bantuan pembakaran dan percepatan pemotongan), nitrogen (untuk perlindungan oksidasi), dan argon (untuk perlindungan inert), dengan kisaran tekanan yang dapat disesuaikan sebesar 0,1–2,0 MPa. Sistem pendinginnya menggunakan chiller industri dengan akurasi kontrol suhu ±0,5 derajat, memastikan suhu kerja laser tetap stabil pada 20–25 derajat. Sistem penghilang debu memiliki tekanan negatif Lebih besar dari atau sama dengan 15 kPa dan dapat mengumpulkan lebih dari 95% asap dan debu pemotongan.

Persiapan pra{0}}operasi:Lokasi pemasangan peralatan harus memiliki ventilasi yang baik, dengan resistansi pentanahan tidak melebihi 4 Ω, dan zona peringatan keselamatan sepanjang 2 meter harus dipasang di sekitarnya. Periksa apakah perangkat interlock laser dan penutup pelindung masih utuh, dan pastikan bahwa tekanan sistem pendingin (normal: 0,2–0,5 MPa) dan tekanan gas berada dalam jangkauan. Operator harus mengenakan kacamata pelindung laser (dengan panjang gelombang pelindung yang sesuai dengan jenis laser).

Larangan pengoperasian:Jangan memotong wadah tertutup atau bahan yang mudah terbakar dan meledak. Jangan pernah mengamati sinar laser tanpa perlindungan. Jangan membuka penutup pelindung kepala pemotong saat peralatan sedang beroperasi. Hanya personel yang berwenang yang boleh mengoperasikan peralatan ini.

Kondisi kerja khusus:Saat memotong bahan reflektif (seperti aluminium dan tembaga), pasang film anti-pantulan untuk mencegah pantulan laser merusak laser. Saat memproses pelat tebal, kurangi kecepatan potong dan perpanjang waktu pembersihan gas. Panaskan sistem pendingin terlebih dahulu selama 15 menit di-lingkungan musim dingin bersuhu rendah (saat suhu oli di bawah 15 derajat ).

Tanggap darurat:Jika terjadi kegagalan laser, segera putuskan catu daya utama dan hubungi personel profesional untuk perbaikan.

Inspeksi harian:Periksa lensa kepala pemotong dari kontaminasi (segera bersihkan dengan etanol anhidrat jika ditemukan noda), periksa kebocoran pipa gas, dan bersihkan sisa limbah di meja kerja. Periksa penyegelan konektor serat optik setiap minggu dan kalibrasi jalur optik laser.

Perawatan rutin:Ganti elemen filter sistem pendingin setiap bulan dan periksa level oli pelumas motor servo. Bersihkan debu di dalam laser setiap tiga bulan dan periksa redaman daya laser (ganti laser jika redaman melebihi 10%). Kalibrasi keakuratan peralatan mesin setiap tahun untuk memastikan kesalahan posisi tidak melebihi ±0,02 mm.