Kemampuan luar biasa dari mesin potong laser adalah dapat langsung melelehkan atau menguapkan logam, kayu, plastik, dan bahkan kain, serta memotong pola yang rumit secara presisi. Ia menggunakan berkas laser berkepadatan daya tinggi sebagai "pisau potong panas", dan melalui kontrol komputer yang presisi, ia dengan cepat memanaskan permukaan material secara lokal, mencapai pemotongan non-kontak yang halus dan efisien.
Pemotongan laserdicapai dengan menerapkan energi kepadatan daya tinggi yang dihasilkan setelah pemfokusan laser. Di bawah kendali komputer, laser dikeluarkan melalui pulsa untuk menghasilkan laser pulsa frekuensi tinggi berulang yang terkontrol, membentuk berkas dengan frekuensi dan lebar pulsa tertentu. Berkas laser pulsa ini dihantarkan dan dipantulkan melalui jalur optik dan difokuskan pada permukaan objek yang akan diproses oleh grup lensa fokus, membentuk serangkaian titik cahaya halus dengan kepadatan energi tinggi. Titik fokus terletak di dekat permukaan yang akan diproses. Melelehkan atau menguapkan material yang diproses pada suhu tinggi sesaat. Inti dari mesin potong laser terletak pada berkas laser yang dihasilkannya, yang memiliki karakteristik monokromatisitas yang baik, arah yang kuat, dan koherensi yang tinggi.
Komponen inti: Sistem presisi yang bekerja secara terkoordinasi
Mesin potong laser tipikal terdiri dari beberapa bagian utama:
Generator laser: "Jantung" yang menghasilkan berkas laser. Jenis utamanya adalah:
Laser CO2: Laser gas dengan panjang gelombang 10,6μm, sangat baik dalam memotong non-logam (kayu, akrilik, kulit, kain, kertas) dan beberapa logam.
Laser serat: Laser solid-state, dengan panjang gelombang sekitar 1,06μm, memiliki efisiensi konversi fotoelektrik yang tinggi dan kualitas berkas yang sangat baik. Sangat mahir dalam memotong logam (seperti baja tahan karat, baja karbon, aluminium, tembaga, dll.) dan saat ini menjadi arus utama dalam pemotongan logam.
Laser Nd:YAG: Laser solid-state, dengan rentang aplikasi antara CO2 dan serat.
Sistem pemandu cahaya: "Jalur optik" yang mentransmisikan laser dari generator ke kepala pemotong. Laser CO2 umumnya menggunakan cermin, sedangkan laser serat ditransmisikan melalui serat optik fleksibel.
Kepala pemotong: Termasuk komponen kunci seperti lensa fokus (untuk memfokuskan berkas laser menjadi titik yang sangat kecil), nosel (untuk memandu gas bantu dan melindungi lensa), sensor ketinggian (untuk secara otomatis menjaga jarak optimal antara kepala pemotong dan permukaan material), dan saluran gas.
Sistem kontrol numerik dan sistem gerak: "Otak" dan "tangan dan kaki" mesin. Sistem kontrol numerik membaca file desain (seperti DXF, DWG), secara presisi mengontrol pergerakan kepala pemotong pada sumbu X dan Y (digerakkan oleh pemandu presisi dan motor servo), dan mengkoordinasikan parameter seperti daya laser, jenis/tekanan gas, dan kecepatan potong.
Meja kerja: Mendukung material yang akan diproses, biasanya dilengkapi dengan panel sarang lebah atau rak untuk dukungan dan pengosongan yang nyaman.
Sistem pendingin: Saat laser beroperasi, ia menghasilkan panas dalam jumlah besar dan memerlukan sistem pendingin air atau pendingin udara untuk menjaga pengoperasiannya yang stabil.
Sistem gas bantu: Menyediakan oksigen yang diperlukan untuk pemotongan (untuk membantu pembakaran dan meningkatkan kecepatan, digunakan untuk baja karbon), nitrogen (perlindungan inert untuk mencegah oksidasi, digunakan untuk baja tahan karat dan aluminium), udara terkompresi (biaya lebih rendah, digunakan untuk beberapa non-logam dan logam tipis), dll.
Teknologi pemotongan laser diterapkan secara luas dalam manufaktur karena keunggulannya yang signifikan:
Presisi tinggi: Titik laser sangat kecil (hingga 0,1mm atau kurang), jahitan potong sempit (0,1-0,3mm), dan akurasi posisi tinggi, memungkinkan pemotongan kontur yang sangat halus dan rumit.
Kualitas potong yang baik: Permukaan potong halus dan rata, dengan tidak ada atau sedikit gerinda, zona yang terkena panas kecil, dan tidak ada atau hanya sedikit pemrosesan sekunder yang diperlukan.
Kecepatan tinggi: Terutama saat memotong material pelat tipis, efisiensi jauh melebihi metode pemotongan mekanis tradisional (seperti plasma, api, jet air, dan mesin punch).
Pemrosesan non-kontak: Berkas laser tidak bersentuhan dengan permukaan material, menghindari tekanan mekanis dan memungkinkan pemrosesan material yang mudah berubah bentuk atau rapuh.
Fleksibilitas tinggi: Pola pemotongan dapat dengan mudah dan cepat diubah melalui perangkat lunak, beradaptasi dengan produksi skala kecil dan multi-variasi, terutama cocok untuk kustomisasi dan pembuatan prototipe.
Adaptasi material yang kuat: Dapat memotong logam (baja, aluminium, tembaga, titanium, dll.), non-logam (kayu, akrilik, plastik, karet, kain, kulit, keramik, batu, dll.) dan bahan kompositnya.
Tingkat otomatisasi yang tinggi: Mudah diintegrasikan dengan lini produksi otomatis untuk mencapai pemrosesan tanpa pengawasan.