Kontrol Kualitas & Pemecahan Masalah Pemotongan Laser (Panduan Pengguna)

Saat menggunakan mesin pemotongan laser untuk memproses bahan logam, kualitas pemotongan laser akhir menjadi perhatian utama. Untuk perakit logam, jika kualitas laser cutting edge tidak dapat mencapai standar mereka, itu akan membuang material, mengurangi efisiensi produksi dan meningkatkan biaya produksi. Bagi individu yang melakukan pemotongan laser sebagai hobi atau mencari nafkah dengan pemotongan laser, mereka juga perlu fokus pada kualitas pemotongan laser sehingga mereka dapat membuat produk yang baik. Mesin pemotong laser memainkan peran yang sangat baik dalam industri fabrikasi logam. Ini memiliki efisiensi pemotongan yang tinggi dan presisi pemotongan yang baik. Pengguna perlu menguasai keterampilan dasar kontrol kualitas pemotongan laser dan pemecahan masalah pemotongan laser sehingga mereka benar-benar dapat mengerahkan kinerja pemrosesan yang sangat baik dari mesin pemotongan laser.

Artikel ini merangkum semua informasi tentang kontrol kualitas pemotongan laser dan pemecahan masalah pemotongan laser. Dan berharap ini dapat membantu pengguna mengontrol kualitas pemotongan laser dengan lancar dalam operasi aktual dan mencapai hasil pemotongan laser berkualitas tinggi.

Untuk lebih memahami bagaimana mesin pemotong laser memotong logam, kita dapat melihat gambar ini untuk mempelajari prinsip kerja pemotongan logam dengan laser.

Proses logam pemotongan laser terutama mencakup empat langkah berikut:

1. Sumber laser memancarkan sinar laser berenergi tinggi. Dan sinar laser memantulkan lensa reflektif dan berfokus pada suatu titik melalui lensa pemfokusan.
2. Sinar laser melewati nosel. Dan pada saat yang sama, koaksial gas tambahan dengan sinar laser juga dilepaskan melalui nosel.
3. Sinar laser berfokus pada benda kerja. Dan energi yang sangat terkonsentrasi melebihi titik leleh dan titik penguapan logam, membuatnya langsung meleleh, menguap dan membentuk lubang.
4. Kepala pemotongan laser membawa sinar laser untuk bergerak sesuai dengan jalur yang telah ditentukan sebelumnya dan membuat lubang terus menerus, sehingga membentuk lapisan pemotongan.

Pemotongan laser adalah proses di mana sinar laser, gas tambahan, dan nosel bekerja bersama. Jika daya laser, gas, nosel, dan laju umpan disetel dengan benar, kami dapat mencapai garitan halus pada benda kerja. Namun, pengguna seringkali tidak mengetahui cara mengevaluasi kualitas pemotongan laser mereka dan apa penyebabnya. Oleh karena itu, pada bagian berikut, mari kita mengenal cara memeriksa kualitas pemotongan laser.

Memeriksa dan mengevaluasi kualitas pemotongan laser adalah dasar dari kontrol kualitas pemotongan laser. Pengguna dapat memeriksa kualitas pemotongan laser sesuai dengan aspek berikut.

Dalam kebanyakan kasus, pada awal proses pemotongan laser, kepala pemotongan laser perlu membuat lubang kecil di permukaan benda kerja dan kemudian melanjutkan gerakan linier. Dan proses meninju itu juga dikenal sebagai menusuk. Kualitas penindikan adalah salah satu aspek penting untuk menguji apakah parameter pemotongan laser benar. Jika ada percikan api yang tidak normal, suara yang tidak normal, atau celah yang besar selama proses penindikan, itu adalah manifestasi dari parameter pemotongan laser yang tidak tepat.

Umumnya, sebagian besar benda kerja logam yang dipotong oleh mesin pemotong laser adalah bagian mekanis, sehingga ukuran pemotongan harus tepat untuk perakitan yang mulus. Gunakan kaliper untuk mengukur apakah ukuran pemotongan benda kerja memenuhi persyaratan dan tidak melebihi toleransi mesin pemotong laser. Selain itu, Anda perlu memeriksa apakah efek pemotongan laser akhir sama dengan jalur pemotongan yang telah ditetapkan. Terkadang jalur lampu salah karena pengaturan yang tidak benar atau masalah nosel. Berikut adalah contoh pemotongan laser lingkaran. Jika pengaturannya salah atau nosel tidak sejajar, Anda tidak akan mendapatkan produk bulat yang lengkap.

Garitan (Anda juga bisa menyebutnya celah pemotongan) dalam pemotongan laser dibentuk oleh peleburan sebagian logam setelah penyinaran laser. Ukuran garitan mencerminkan kualitas pemotongan laser. Jika garitan terlalu besar, ini membuktikan bahwa daya laser terlalu besar atau kecepatan pemotongan terlalu lambat, sehingga logam meleleh secara berlebihan.

Kekasaran celah pemotongan dapat diperiksa sesuai dengan kedalaman garis vertikal yang terbentuk pada permukaan pemotongan. Jika garis vertikal jelas dan dalam, itu berarti kekasaran tinggi dan kualitas pemotongan buruk. Jika garis vertikal sangat dangkal, berarti kekasaran rendah dan kualitas pemotongan bagus.

Lancip adalah sudut dari atas ke bawah celah pemotongan laser. Ketika parameter pemotongan laser ditetapkan secara wajar, lancip yang dihasilkan oleh pemotongan laser pada pelat logam dalam jarak 10mm sangatlah kecil dan dapat diabaikan. Namun, jika Anda perlu memotong benda kerja yang lebih tebal, posisi pemotongan sinar laser akan berangsur-angsur menjauh dari fokus laser dan menyimpang, yang akan melebarkan jahitan pemotongan dan menghasilkan lancip tertentu. Lancip dapat dikontrol dalam kisaran yang masuk akal. Namun jika terlalu besar, umumnya disebabkan oleh pengaturan parameter yang tidak wajar.

Gerinda secara langsung mencerminkan kualitas pemotongan laser dan ini juga merupakan masalah yang sering ditemui dalam berbagai acara pemotongan laser logam. Proses pemotongan laser normal hampir tidak memiliki gerinda. Jika ada gerinda pada ujung tombak, itu berarti parameter pemotongan laser tidak benar. Ada banyak cara untuk mengatasi masalah duri yang berbeda untuk logam yang berbeda. Dan kami akan membagikan solusi terperinci di bagian terakhir artikel.

Deformasi juga menjadi perhatian umum dalam industri pengolahan logam. Dan umumnya terjadi saat memotong lembaran logam tipis atau melakukan pemrosesan halus pada bagian logam kecil. Jika parameter pemotongan laser salah, dan panas dari iradiasi laser terlalu tinggi, akan merusak material dan menyebabkan deformasi termal. Oleh karena itu, kita perlu mencegah material dari panas berlebih dan deformasi dengan mengontrol daya laser, laju umpan, dan parameter pemotongan laser lainnya.

Mesin pemotongan laser mencapai efek pemotongan dengan melelehkan atau menguapkan material. Bahan di sekitar celah pemotongan juga akan dipanaskan oleh laser dan mengubah struktur molekulnya. Dan area dimana struktur molekul berubah akibat radiasi laser disebut HAZ (heat-affected zone). Pemotongan laser akan menyebabkan zona terkena panas tertentu, yang tidak bisa dihindari. Namun, kami dapat mengambil tindakan yang tepat untuk mengontrol ruang lingkup zona yang terkena dampak panas dalam kisaran yang wajar.

Melalui bagian sebelumnya, kita mempelajari cara memeriksa dan mengevaluasi kualitas logam pemotongan laser. Pada bagian berikut, kami akan mengajak Anda menganalisis tujuh faktor utama yang memengaruhi kualitas pemotongan laser. Anda dapat memulai dari ketujuh aspek ini untuk mencapai kontrol kualitas pemotongan laser dengan lebih baik.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas pemotongan laser terutama meliputi sumber laser, daya laser, kecepatan pemotongan laser, fokus laser, gas tambahan, tekanan gas, dan nosel.

Sumber laser adalah sumber energi dari mesin pemotong laser. Dan kualitas sumber laser akan mempengaruhi kualitas pemotongan laser akhir sampai batas tertentu. Saat ini sudah banyak merk sumber laser terpercaya yang beredar di pasaran, seperti IPG, Raycus, Max, JPT, dan lain sebagainya. Saat memilih mesin pemotong laser, Anda harus memilih sumber laser dengan kinerja stabil dan umur panjang untuk mengontrol kualitas pemotongan laser dengan lebih baik.

Daya laser mewakili kapasitas pemotongan mesin pemotong laser. Daya laser yang lebih besar berarti gaya pemotongan yang lebih kuat. Jenis bahan yang berbeda membutuhkan kekuatan laser yang berbeda. Selain itu, daya laser yang cocok untuk ketebalan berbeda dari bahan logam yang sama juga berbeda. Daya laser yang tidak sesuai akan memengaruhi kualitas pemotongan laser secara negatif. Misalnya, jika daya laser terlalu besar, permukaan pemotongan akan menjadi kasar dan terdapat gerinda. Jika daya laser terlalu kecil, mesin tidak dapat memotong benda kerja.

Kecepatan potong merupakan parameter penting yang bekerja sama dengan daya laser untuk mengontrol proses pemotongan. Dan itu akan mempengaruhi kualitas pemotongan akhir. Jika kecepatan potong terlalu cepat, benda kerja tidak bisa mendapatkan panas yang cukup untuk dipotong seluruhnya. Jika kecepatan pemotongan terlalu lambat, benda kerja akan menjadi terlalu panas dan celah pemotongan akan menjadi besar dan kasar.

Titik fokus sinar laser memiliki kerapatan energi tertinggi. Semakin kecil titik cahayanya, semakin baik hasil pemotongannya. Posisi fokus sinar laser secara langsung memengaruhi kualitas pemotongan laser, termasuk ukuran celah, kekasaran celah, dan lancip. Sebelum mengoperasikan mesin pemotong laser, pengguna perlu memastikan bahwa sinar laser difokuskan pada posisi yang tepat. Untuk pemotongan laser baja karbon, posisi fokus berada pada permukaan benda kerja, dan semakin tebal benda kerja, semakin tinggi posisi fokusnya. Untuk pemotongan laser baja tahan karat, posisi fokus berada di bawah permukaan benda kerja, dan semakin tebal benda kerja, semakin rendah posisi fokusnya.

Gas tambahan dapat membantu sinar laser untuk memotong benda kerja dengan kualitas yang lebih baik, dan dengan cepat menerbangkan terak pada saat yang bersamaan. Gas tambahan yang umum digunakan termasuk oksigen, nitrogen dan udara. Oksigen terutama digunakan untuk memproses baja perkakas, baja ringan dan baja karbon tebal. Nitrogen terutama digunakan untuk memotong baja tahan karat, baja ringan dan baja galvanis. Dan udara terutama digunakan untuk memproses aluminium. Kemurnian gas tambahan akan mempengaruhi hasil pemotongan laser akhir. Misalnya, persyaratan kemurnian minimum gas nitrogen adalah 99.5%.

Tekanan gas tambahan akan mempengaruhi efek hembusan terak dan dengan demikian mempengaruhi kualitas pemotongan laser akhir. Bahan logam yang berbeda membutuhkan tekanan gas optimal yang berbeda. Jika tekanan gas terlalu rendah, material cair tidak dapat ditiup tepat waktu dan akan menempel di bagian belakang ujung tombak. Tekanan gas yang terlalu tinggi akan melemahkan kemampuan pemotongan sinar laser, membuat celah pemotongan lebih besar dan lebih kasar.

Fungsi nosel adalah untuk mengontrol area injeksi gas tambahan untuk mengontrol kualitas pemotongan laser. Jadi struktur, ukuran dan tinggi nosel akan mempengaruhi kualitas pemotongan akhir. Jika nosel rusak sebagian, akan menyebabkan aliran udara tidak merata dan berdampak negatif pada kualitas pemotongan. Ketebalan pemotongan yang berbeda cocok untuk diameter nosel yang berbeda. Misalnya, pelat baja tahan karat 1-6mm cocok untuk nosel Φ1.2. Dan pelat baja tahan karat 6-10mm cocok untuk nosel Φ2.0. Dalam hal kontrol kualitas pemotongan laser, pengguna perlu melindungi nosel dari benturan, deformasi, atau pelelehan sebagian. Selain itu, nosel harus koaksial dengan sinar laser untuk mendapatkan kualitas pemotongan laser terbaik. Selain itu, jarak antara nosel dan benda kerja juga akan mempengaruhi kualitas pemotongan laser.

Ada banyak faktor yang mempengaruhi kualitas pemotongan laser, namun bukan berarti sulit untuk mendapatkan kualitas pemotongan laser yang tinggi. Pengguna dapat menganalisis faktor mana yang dapat mempengaruhi kualitas pemotongan sesuai dengan efek pemrosesan untuk menyesuaikan parameter. Selanjutnya, kami akan membagikan masalah dan solusi pemotongan laser yang umum sehingga Anda dapat menyelesaikan masalah kualitas pemotongan laser tepat waktu.

Masalah Kualitas Pemotongan Laser	Alasan yang Mungkin	Solusi
Ada gerinda kecil berbentuk tetesan pada jahitan pemotongan	1. Posisi fokus laser terlalu rendah. 2. Kecepatan potong terlalu tinggi. 3. Daya laser terlalu rendah.	1. Naikkan posisi fokus laser. 2. Kurangi kecepatan potong. 3. Tingkatkan daya laser.
Ada gerinda panjang yang tidak beraturan di kedua sisi jahitan pemotongan, dan ada perubahan warna pada permukaan logam	1. Kecepatan potong terlalu lambat. 2. Posisi fokus laser terlalu tinggi. 3. Tekanan udara terlalu rendah. 4. Bahannya terlalu panas. 5. Sistem transmisi tidak stabil.	1. Tingkatkan kecepatan potong. 2. Turunkan posisi fokus laser. 3. Tingkatkan tekanan udara. 4. Dinginkan bahannya. 5. Periksa dan sesuaikan sistem transmisi.
Ada gerinda panjang tidak beraturan di satu sisi jahitan pemotongan	1. Nosel tidak sejajar. 2. Posisi fokus laser terlalu tinggi. 3. Tekanan udara terlalu rendah. 4. Kecepatan potong terlalu lambat. 5. Posisi tengah lensa pemfokusan laser diimbangi. 6. Nosel tersumbat sebagian atau rusak. 7. Lensa tercemar atau rusak.	1. Periksa dan sesuaikan nosel. 2. Turunkan posisi fokus laser. 3. Tingkatkan tekanan udara. 4. Tingkatkan kecepatan potong. 5. Periksa dan sesuaikan posisi tengah lensa pemfokusan laser. 6. Bersihkan atau ganti nozel. 7. Bersihkan atau ganti lensa.
Bahan cair dikeluarkan dari sisi atas bahan	1. Daya laser terlalu rendah. 2. Kecepatan potong terlalu tinggi. 3. Tekanan udara terlalu tinggi.	1. Tingkatkan daya laser. 2. Kurangi kecepatan potong. 3. Kurangi tekanan udara. Catatan: Pastikan untuk memeriksa apakah lensa pemfokusan laser rusak atau tidak, dan ganti dengan yang baru jika diperlukan.
Ujung tombak menjadi kuning	1. Gas tambahan tidak murni. 2. Ada beberapa gas oksigen atau udara di dalam tabung udara.	1. Periksa kemurnian nitrogen, gunakan gas nitrogen dengan kemurnian tinggi. 2. Tingkatkan penundaan untuk membersihkan tabung udara.
Jahitan pemotongannya kasar	1. Nozel rusak. 2. Lensa tercemar.	1. Periksa atau ganti nozel. 2. Bersihkan atau ganti lensa.

Masalah Kualitas Pemotongan Laser	Alasan yang Mungkin	Solusi
Saat memotong bentuk bulat, benda kerja jadi tidak bulat	1. Posisi tengah lensa tidak benar. 2. Nozel tersumbat atau rusak. 3. Jalur laser tidak benar.	1. Periksa dan sesuaikan posisi tengah lensa. 2. Periksa atau ganti nozel. 3. Periksa dan sesuaikan jalur laser.
Benda kerja yang telah selesai memiliki celah pada posisi pengenalan pemotongan	1. Proses penindikan terlalu lama. 2. Panas yang terlalu tinggi selama pemotongan.	1. Mempersingkat waktu penindikan. 2. Kurangi siklus tugas dan dinginkan material.
Garis traksi di bagian bawah diimbangi, dan celah pemotongan bagian bawah lebih lebar	1. Kecepatan potong terlalu tinggi. 2. Daya laser terlalu rendah. 3. Tekanan udara terlalu rendah. 4. Posisi fokus laser terlalu tinggi.	1. Kurangi kecepatan potong. 2. Tingkatkan daya laser. 3. Tingkatkan tekanan udara. 4. Turunkan posisi fokus laser.
Ada gerinda berbentuk tetesan yang mirip dengan terak dan mudah dihilangkan	1. Kecepatan potong terlalu tinggi. 2. Tekanan udara terlalu rendah. 3. Posisi fokus laser terlalu tinggi.	1. Kurangi kecepatan potong. 2. Tingkatkan tekanan udara. 3. Turunkan posisi fokus laser.
Gerinda terhubung dan dapat dilepas sebagai satu kesatuan	Posisi fokus laser terlalu tinggi.	Turunkan posisi fokus laser.
Gerinda di bagian bawah jahitan pemotongan sulit dihilangkan	1. Kecepatan potong terlalu tinggi. 2. Tekanan udara terlalu rendah. 3. Gas tambahan tidak murni. 4. Posisi fokus laser terlalu tinggi.	1. Kurangi kecepatan potong. 2. Tingkatkan tekanan udara. 3. Gunakan gas tambahan dengan kemurnian lebih tinggi. 4. Turunkan posisi fokus laser.
Ada gerinda di satu sisi jahitan pemotongan	1. Posisi tengah nosel tidak benar. 2. Nozel rusak.	1. Periksa dan sesuaikan posisi tengah nosel. 2. Periksa atau ganti nozel.
Cutting edge tidak presisi	1. Tekanan udara terlalu tinggi. 2. Nozel rusak. 3. Diameter nosel terlalu besar.	1. Kurangi tekanan udara. 2. Periksa atau ganti nozel. 3. Pasang nozzle dengan diameter yang sesuai.
Tekstur pada potongan sangat kasar	1. Posisi fokus laser terlalu tinggi. 2. Tekanan udara terlalu tinggi. 3. Kecepatan potong terlalu lambat. 4. Bahannya terlalu panas.	1. Turunkan posisi fokus laser. 2. Kurangi tekanan udara. 3. Tingkatkan kecepatan potong. 4. Dinginkan bahannya.
Bahan cair dikeluarkan dari sisi atas bahan	1. Daya laser terlalu rendah. 2. Kecepatan potong terlalu tinggi.	1. Tingkatkan daya laser. 2. Kurangi kecepatan potong. Catatan: Pastikan untuk memeriksa apakah lensa pemfokusan laser rusak. Dan ganti dengan yang baru jika diperlukan.
Ada percikan api yang tidak normal selama pemotongan	1. Benang pada sambungan antara nozel dan kepala laser longgar. 2. Nozel rusak. 3. Tekanan udara terlalu rendah.	1. Kencangkan utasnya. 2. Periksa atau ganti nozel. 3. Tingkatkan tekanan udara.
Laser tidak dapat memotong bahan	1. Daya laser terlalu rendah. 2. Kecepatan potong terlalu tinggi. 3. Posisi fokus laser terlalu rendah. 4. Diameter nosel tidak sesuai dengan ketebalan pemotongan logam.	1. Tingkatkan daya laser. 2. Kurangi kecepatan potong. 3. Naikkan posisi fokus laser. 4. Periksa dan ganti nozzle.
Sinar laser telah istirahat	1. Kecepatan potong terlalu tinggi. 2. Daya laser terlalu rendah. 3. Posisi fokus laser terlalu rendah.	1. Kurangi kecepatan potong. 2. Tingkatkan daya laser. 3. Naikkan posisi fokus laser.

Kualitas pemotongan laser dipengaruhi oleh banyak faktor. Pertama-tama, pengaturan parameter yang tidak tepat akan mempengaruhi hasil pemotongan, seperti daya laser, kecepatan pemotongan, tekanan udara, dll. Selain itu, kadang-kadang akan ada masalah meskipun parameter telah diatur dengan benar. Dan ini biasanya karena kemurnian gas tidak cukup, atau nozzle dan lensa terkontaminasi atau rusak. Oleh karena itu, pengguna perlu memeriksa nosel sebelum memotong, apakah kepala laser berfungsi dengan baik, lalu mengatur parameter yang sesuai. Kemudian, analisis penyebabnya sesuai dengan efek pemotongan laser tertentu, dan sesuaikan parameter serta periksa komponen mesin untuk mencapai kualitas pemotongan laser terbaik.