CNC Laser Fiber, Panduan Pemula dan Pengenalan Fiber Laser

Mesin CNC laser Fiber sangat mumpuni untuk memotong logam besi hingga stainless. Pemotongannya sangat bersih dan akurat membuat banyak maker yang menggunakan ini.

Kontrol Numerik (NC) adalah metode konvensional mesin pemrograman untuk menghasilkan komponen dengan kecepatan dan skala.

Computer Numerical Control (CNC) adalah peningkatan ke Kontrol Numerik, yang memungkinkan Anda mengotomatisasi peralatan mesin dengan bantuan perangkat lunak dan unit pengontrol mesin.

Ini membantu mempercepat proses pembuatan dan memungkinkan fleksibilitas revisi dalam memprogram mesin.

Teknologi CNC lebih presisi, membutuhkan lebih sedikit campur tangan manusia, mudah diprogram, dan ekonomis.

Laser serat diberi nama sesuai media penguatan aktifnya, serat optik. Mereka adalah perangkat solid-state yang menghasilkan sinar laser berdaya tinggi dan terkolimasi dengan baik dari cahaya mentah berkecepatan rendah.

Fiber Laser CNC adalah mesin laser serat yang terintegrasi dengan teknologi CNC. Saat ini sebagian besar laser Fiber terintegrasi dengan CNC. Jadi secara umum, laser Fiber CNC dialamatkan sebagai laser serat.

Dalam laser serat CNC, serat yang terbuat dari kaca atau fosfat menyerap cahaya mentah dari dioda pompa.

Kemudian cahaya disimulasikan dan diperkuat, mengubahnya menjadi sinar laser yang sangat terkolimasi dengan panjang gelombang yang telah ditentukan.

Serat optik ini diolah dengan elemen tanah jarang untuk mengoptimalkan keluaran sinar laser.

Beberapa unsur tanah jarang yang umum dan panjang gelombang laser yang dihasilkannya diberikan dalam tabel di bawah ini. (nm= nanometer)

Sinar laser yang dihasilkan kemudian dikirim ke kepala laser yang dikendalikan komputer yang digerakkan sepanjang sumbu yang berbeda dengan bantuan aktuator.

Anda dapat memprogram mesin ini untuk mengikuti jalur tertentu untuk membuat bagian yang diinginkan.

Jenis Laser Fiber

Laser serat diklasifikasikan ke dalam banyak jenis berdasarkan sumber laser, pengoperasian, daya, dan diameter intinya.

Klasifikasi laser ini membantu memetakan ekspektasi Anda untuk memilih laser yang sesuai dengan kebutuhan Anda.

• Berdasarkan Sumber Laser

Bergantung pada bahan doping yang digunakan pada media laser serat, ada banyak laser serat.

Misalnya, laser serat Ytterbium-doped memberikan keluaran laser dengan panjang gelombang 1060 nm yang cocok untuk pekerjaan pengelasan.

• Berdasarkan Mode Operasi

Bergantung pada intensitas dan periode sinar laser yang dihasilkan, umumnya ada dua jenis laser serat – gelombang pulsa kontinu dan mode gelombang pulsa.

Laser mode gelombang pulsa terus menerus menghasilkan sinar laser berkekuatan tinggi selama proses berlangsung.

• Berdasarkan Kekuatan Laser

Bergantung pada daya keluaran laser, bisa ada laser bertenaga rendah dan bertenaga tinggi.

Seperti namanya, laser bertenaga rendah menghasilkan sinar laser intensitas rendah, tetapi memiliki presisi tinggi.

Di sisi lain, laser bertenaga tinggi menghasilkan sinar laser intensitas tinggi dengan presisi yang lebih rendah.

• Berdasarkan Diameter Inti

Bergantung pada jalur sinar laser, laser serat dapat berupa mode tunggal atau multi. Mode tunggal memiliki diameter inti yang kecil, dan laser serat multi-mode akan memiliki diameter inti yang lebih besar.

Diameter inti yang lebih kecil memberikan sinar laser berkualitas lebih tinggi daripada diameter inti yang besar.

Kapan Anda Harus Menggunakan CNC Laser Fiber?

Secara komersial, laser yang paling banyak digunakan adalah serat dan laser CO2. Laser CO2 menggunakan karbon-di-oksida sebagai media penguatan aktifnya. Area yang paling banyak digunakan adalah pemotongan material.

Sebagian besar laser serat dapat mengubah 35-50% arus listrik masukannya menjadi laser intensitas tinggi, sedangkan laser CO2 hanya dapat mengubah sekitar 10-20% arus masukannya menjadi sinar laser.

Misalnya, laser serat 18kW dapat memberikan output yang sama dengan laser CO2 70kW.

Laser serat ytterbium memiliki panjang gelombang rata-rata 1,064 mikrometer (μM), yang dapat diserap oleh berbagai rentang logam dan beberapa nonlogam (panjang gelombang lebih pendek = energi lebih tinggi).

Hal ini memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi seperti pekerjaan pemotongan dan pengukiran di bidang manufaktur, prosedur medis, pertahanan, dll.

Laser CO2 memiliki panjang gelombang rata-rata 10μM, yang membatasi bahan yang dapat digunakannya. Itu tidak dapat dengan mudah bekerja dengan bahan reflektif seperti logam.

Di sisi lain, laser serat dapat digunakan pada berbagai logam seperti aluminium, baja, tembaga, kuningan, dll.

Laser populer lainnya di pasaran adalah laser dioda, yang menggunakan cahaya langsung dari dioda semikonduktor, menghilangkan kebutuhan akan bahan tanah jarang yang diolah.

Laser dioda juga memiliki panjang gelombang yang sama dengan laser serat dan memiliki efisiensi konversi listrik 50% tertinggi.

Tetapi kerugian terbesar dari laser dioda adalah mereka menghasilkan sinar yang lebih berbeda, yang kurang fokus dan tidak dapat menangani logam dengan baik.

Jadi, jika Anda lebih suka bekerja dengan logam, mesin laser serat adalah pilihan terbaik Anda.

Investasi awal untuk laser serat akan menelan biaya sekitar $15.000 dan dapat mencapai $1.000.000, kadang-kadang, bahkan lebih, tergantung pada peringkat daya mesin dan kombinasi fitur.

Tapi, investasi itu bijaksana karena masa pakai rata-rata laser serat komersial sekitar 30.000 jam.

Sebagai perbandingan, laser dioda dan CO2 memiliki biaya yang lebih rendah, tetapi masa pakai maksimum yang dapat Anda harapkan adalah 2.000 jam yang menghasilkan biaya penggantian yang cepat.

Alternatives CNC Laser Fiber

Beberapa alternatif populer untuk pemotongan laser serat adalah pemotongan api, pemotongan waterjet, dan pemotongan plasma.

• Pemotongan Api Torch

Pemotongan api melibatkan pemotongan bahan dengan obor oxy-fuel. Ia menggunakan oksigen murni untuk membakar bahan bakar, mengoksidasi dan memotong material.

Salah satu kerugian besar dari pemotongan api adalah dapat mengoksidasi bagian mana pun dari material yang terbuka, yang memengaruhi kinerjanya.

• Pemotongan Plasma

Pemotongan plasma menggunakan busur listrik yang melewati gas untuk membentuk sinar listrik terkonsentrasi untuk memotong bahan.

Busur listrik menghasilkan panas pada permukaan material, yang digunakan untuk memotong material. Ini membutuhkan lebih banyak listrik daripada laser serat untuk operasinya.

• CNC Water Jet

Pemotongan jet air adalah salah satu metode pemotongan logam paling awal. Ini memaksa air bertekanan tinggi ke permukaan material, mempercepat erosi material dan memotongnya melalui jalur jet air.

Itu dapat memotong bahan yang lebih keras dan lebih tebal daripada laser serat.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

• Berapa banyak bahan tebal yang dapat dipotong laser serat?

Laser serat standar dapat memotong bahan dengan ketebalan hingga 10 mm. Itu tergantung pada kekuatan laser dan lensa yang digunakan untuk memfokuskan laser. Laser serat berkekuatan tinggi paling cocok untuk pekerjaan pemotongan.

• Apa tindakan pencegahan yang harus diikuti untuk menggunakan laser serat?

Saat menggunakan laser serat, pastikan semua orang di dekat mesin memakai kaca pengaman laser. Jika tidak, dapat menyebabkan kerusakan permanen pada mata. Juga, pastikan bahwa parameter yang Anda tetapkan telah diuji dan diverifikasi untuk materi tersebut. Jika tidak, dapat menyebabkan bahaya kebakaran.

• Bahan apa yang tidak bisa dikerjakan dengan laser fiber?

Pada laser serat, Anda tidak dapat bekerja dengan sebagian besar bahan nonlogam seperti kayu, plastik, kain, batu, dll. Laser dioda atau CO2 direkomendasikan untuk bekerja dengan bahan semacam itu.