Pengelasan laser adalah teknologi yang menggunakan berkas laser untuk melelehkan dan menyambung material. Ia memiliki keunggulan berupa kepadatan energi tinggi, konsentrasi lokal, dan dampak termal yang kecil. Namun, material yang berbeda menunjukkan kemampuan las yang berbeda selama pengelasan laser, yang sangat terkait dengan banyak faktor. Berikut adalah beberapa faktor utama:
I. Parameter Laser
1. Daya laser: Jika daya laser terlalu rendah, material tidak dapat menerima energi yang cukup untuk meleleh, sehingga menghasilkan pembentukan las yang tidak sempurna. Daya laser yang berlebihan dapat menyebabkan pelelehan berlebihan, zona yang terkena panas terlalu besar, pembentukan pori-pori dan retakan, serta memengaruhi kualitas pengelasan.
2. Diameter fokus: Ukuran titik fokus dapat mengontrol konsentrasi dan dispersi energi laser, sehingga memengaruhi kedalaman pengelasan dan kualitas las. Semakin besar fokusnya, semakin besar zona yang terkena panas, dan semakin dangkal jahitan las laser. Semakin kecil fokusnya, semakin terkonsentrasi energi laser, dan semakin dalam jahitan las.
3. Kecepatan pemindaian: Jika kecepatan pemindaian terlalu cepat, energi laser tidak dapat difokuskan sepenuhnya, sehingga menghasilkan jahitan las yang tidak sempurna. Jika kecepatan pemindaian terlalu lambat, hal itu dapat menyebabkan pelelehan berlebihan dan zona yang terkena panas terlalu besar, yang akan memengaruhi kualitas pengelasan.
4. Mode berkas laser: Mode berkas laser yang berbeda memiliki dampak pada efek pengelasan. Misalnya, berkas laser dalam mode Gaussian memiliki kepadatan energi tinggi dan kinerja pemfokusan yang baik, sehingga cocok untuk mengelas komponen kecil. Berkas laser mode topologi cocok untuk mengelas area yang luas.
II. Sifat Material
Satu poin tambahan: Titik leleh material adalah salah satu faktor penting yang memengaruhi pengelasan laser. Daya laser rendah digunakan ketika titik leleh tinggi, dan daya laser tinggi digunakan ketika titik leleh tinggi. Hal ini dapat mencapai kecepatan dan efisiensi pengelasan yang lebih tinggi.
2. Konduktivitas termal: Material dengan konduktivitas termal tinggi dapat menghantarkan panas ke sekitarnya lebih cepat, sehingga mengurangi zona yang terkena panas, meminimalkan deformasi dan dampak panas. Sebaliknya, material dengan konduktivitas termal rendah akan menyebabkan penumpukan panas selama pengelasan, meningkatkan zona yang terkena panas.
3. Koefisien ekspansi termal: Material yang berbeda memiliki koefisien ekspansi termal yang berbeda, yang dapat memengaruhi perubahan dimensi dan pembangkitan tegangan selama proses pengelasan.
4. Ketebalan material: Ketebalan material memengaruhi kedalaman penetrasi dan distribusi termal energi laser. Material yang lebih tipis lebih mudah ditembus oleh laser, menghasilkan jahitan las yang lebih sempit, sementara material yang lebih tebal membutuhkan laser dengan daya yang lebih tinggi.
5. Reflektivitas: Saat mengelas material dengan reflektivitas tinggi, langkah-langkah tambahan perlu diambil, seperti menggunakan lapisan penyerap yang sesuai atau menyesuaikan parameter laser untuk memastikan penyerapan dan pemanfaatan energi laser.
III. Kontrol Proses Pengelasan
1. Kecepatan pengelasan: Jika kecepatan pengelasan terlalu cepat, hal itu dapat mengakibatkan kualitas las yang buruk, bentuk las yang tidak beraturan, dan peningkatan cacat pengelasan. Jika kecepatan pengelasan terlalu lambat, hal itu dapat menyebabkan pelelehan berlebihan, panas berlebih di tepi jahitan las, perluasan zona yang terkena panas, dan menyebabkan masalah seperti deformasi pengelasan dan retakan.
2. Penyesuaian daya pengelasan: Daya laser yang sesuai dapat memastikan pembentukan dan stabilitas kolam lelehan, tetapi daya yang terlalu tinggi maupun terlalu rendah dapat menyebabkan penurunan kualitas pengelasan.
3. Kontrol posisi berkas laser: Sangat penting untuk memastikan bahwa berkas laser diposisikan secara akurat di dalam area target sambungan las. Penempatan berkas laser yang salah dapat menyebabkan sambungan las yang tidak sempurna atau pengelasan pada posisi yang salah.
4. Laju aliran gas pelindung: Pengendalian laju aliran gas pelindung sangat penting untuk mengurangi reaksi oksidasi dan mencegah porositas.
5. Pemantauan proses pengelasan: Pemantauan dan umpan balik waktu nyata selama proses pengelasan dapat membantu operator segera mengidentifikasi potensi masalah dan membuat penyesuaian yang sesuai.
IV. Kondisi Lingkungan
1. Suhu dan kelembaban: Suhu lingkungan yang lebih tinggi dapat menyebabkan suhu di sekitar material naik, meningkatkan efek difusi termal, memperluas zona yang terkena panas selama proses pengelasan laser, dan menyebabkan deformasi material di sekitarnya. Lingkungan dengan kelembaban tinggi akan meningkatkan tingkat oksidasi di area pengelasan, mengurangi laju penyerapan laser, dan membuat pengelasan laser lebih sulit.
2. Kebersihan lingkungan: Selama proses pengelasan, kontaminan seperti debu dan kotoran di lingkungan dapat memengaruhi transmisi berkas laser dan kualitas pengelasan. Kontaminan dapat menyebabkan hamburan, penyerapan, dan refleksi energi laser, yang memengaruhi hasil pengelasan. Oleh karena itu, sangat penting untuk menjaga area pengelasan tetap bersih dan rapi.