Sejak ditemukan pertama kali pada tahun 1960-an hingga kini, teknologi laser cutting mengalami perkembangan yang signifikan. Termasuk pada metode pemotongannya, serta program yang digunakan.
Mesin laser cutting bekerja dengan prinsip computer numerical control. Artinya mesin bergerak sesuai desain yang telah diinputkan ke dalam programnya.
Berikut ini adalah pembahasan lengkap mengenai teknologi laser cutting.
Teknologi Pemotongan dengan Laser
Sinar laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) tidak disorotkan begitu saja dari mata lasernya. Ada empat jenis teknik pelaseran yang lazim digunakan.
Masing-masing teknik juga akan menghasilkan potongan berbeda pada bahan. Teknologi pemotongan ini kemudian diklasifikasikan berdasarkan pergerakan berkas laser.
Berikut penjelasan mengenai teknik pemotongan laser.
Single Shot
Pada teknik pemotongan ini, satu berkas laser berkekuatan tinggi digunakan untuk melubangi bahan. Berkas sinar tunggal ini fokus pada satu lokasi saja hingga bahan meleleh.
Proses pelelehan ini terjadi secara efisien dan sangat singkat, sehingga teknik ini cocok untuk membuat banyak lubang pada bahan.
Percussion
Dengan teknik perkusi, berkas laser memiliki diameter yang sama dengan lubang pada bahan.
Alih-alih menggunakan berkas laser tunggal seperti single shot technique, teknik perkusi memakai gelombang laser berenergi rendah.
Gelombang ini ditembakkan berturut-turut pada permukaan bahan hingga akhirnya menembus material.
Teknik ini efektif digunakan untuk menghasilkan banyak lubang dalam waktu singkat dan cocok untuk bahan bertekstur tebal dan keras seperti baja dan baja nirkarat.
Trepanning
Pada teknik trepanning, berkas laser yang ditembakkan memiliki ukuran jauh lebih kecil dari lubang yang telah terbentuk di atas bahan.
Berkas laser ini lalu digerakkan melingkar di sekitar lubang hingga menciptakan diameter yang lebih luas. Cara ini lebih efisien daripada teknik single shot dan perkusi.
Walaupun lebih lambat dan memakan waktu, tetapi hasilnya jauh lebih rapi dan ukurannya presisi.
Helical
Seperti halnya teknik trepanning, teknik helical drilling juga menggerakkan berkas laser untuk mengebor bahan di bawahnya.
Namun, gerakan ini bukan untuk membuat lubang tertentu. Pada teknik ini, berkas laser bergerak secara relatif, mirip dengan teknik konvensional.
Rotasi laser dibantu oleh sebuah prisma dan sistem optik lainnya yang diputar oleh mesin berkecepatan tinggi. Kualitas potongan yang dibuat hampir sama dengan teknik trepanning.
Elemen Penting dalam Teknologi Laser Cutting
Teknologi laser cutting memiliki beberapa fokus yang membedakannya dari teknologi lain. Terutama pada desain mesinnya.
Di bawah ini adalah kunci teknologi laser cutting sehingga dapat bekerja cepat, efisien dan rapi.
Pengontrol Fokus Mata Laser
Tidak semua mesin laser cutting memiliki pengontrol fokus mata laser otomatis. Mesin tanpa pengontrol fokus otomatis harus dikalibrasi secara manual.
Pengontrol fokus akan mengarahkan mata laser ke titik yang tepat agar pemotongan berlangsung presisi. Tanpa teknologi laser cutting ini hasil pemotongan tidak akan persis sama dengan desain yang diinputkan.
Teknologi Pemotongan dan Pelubang
Teknologi pemotongan dan pelubangan pada mesin memungkinkannya menciptakan bentuk beraneka rupa. Bahkan untuk desain yang sangat rumit sekalipun.
Teknologi laser cutting ini juga dapat mengatur besar lubang yang diciptakan. termasuk seberapa dalamnya, berapa jumlahnya, dan berapa jarak setiap bentuk.
Desain Nozzle dan Saluran Udara
Setiap mesin laser memiliki saluran udara memadai dan pendingin mesin agar tidak terjadi kebakaran dan suhu mesin tetap stabil.
Teknologi laser cutting ini sangat penting karena generator laser mudah sekali panas dan bisa rusak jika tidak didinginkan.
Sementara desain nozzle mengatur seberapa besar berkas sinar yang ditembakkan. Seberapa tinggi suhu dan kekuatannya. Desain nozzle juga berpengaruh pada teknik laser cutting.
Komponen Penting pada Mesin Laser Cutting
Mesin laser cutting memiliki komponen dan program yang spesifik. Karena bekerja berdasarkan desain yang diinput, maka mesin ini membutuhkan jenis software yang khusus pula.
Berikut adalah program dan komponen mesin laser cutting.
Sistem komponen laser
Terdiri dari generator laser, pemancar berkas sinar, dan kepala pemotong.
Generator laser merupakan komponen termahal pada mesin laser cutting. Fungsinya sebagai sumber sinar laser, mirip seperti generator listrik.
Pemancar berkas sinar berfungsi mengarahkan dan memfokuskan bilah sinar ke titik yang diinginkan. Beberapa mesin canggih dapat melakukan auto fokus secara otomatis.
Jika tidak, maka pemancar harus dikalibrasi secara manual. Pada ujung alat ini terdapat lensa khusus agar sinar laser tidak menyimpang.
Sementara kepala pemotong atau cutting head bertugas mengarahkan pergerakan sesuai dengan desain yang dimasukkan ke dalam program mesin.
Kepala pemotong tidak langsung menyentuh bahan. Ketinggiannya harus diatur sesuai dengan ketebalan dan jenis bahan yang akan dipotong.
Power supply
Merupakan sumber daya bagai perangkat laser cutting atau bisa dikatakan sebagai perangkat yang berfungsi mengalirkan listrik agar mesin dapat bekerja.
Panel kontrol dan dinamo
Panel kontrol berfungsi mengontrol pergerakan mesin sesuai desain. Sementara dinamo merupakan penggerak utama mesin.
Pendingin
Komponen ini sangat penting agar generator laser tidak terlalu panas dan berakibat kerusakan.
Software yang Umum Digunakan pada Laser Cutting
Teknologi laser cutting menggunakan software khusus. Pada awal perkembangannya, perangkat lunak yang digunakan adalah Original Equipment Manufacturer atau OEM.
Hal tersebut bertujuan meningkatkan kualitas hasil potongan dan mempercepat waktu kerja. Software ini juga cocok pada jenis dan merk mesin laser cutting apa saja.
CAD/CAM Cutting Software
Beberapa jenis CAD/CAM cutting software dapat mengatur dan men-setting fitur pemotongan secara otomatis dan virtual.
Misalnya kedalaman lubang, luas bidang yang dipotong, tipe gas dan ukuran tekanannya. Termasuk kecepatan pemotongan dan bentuk potongan.
Beberapa fitur lainnya adalah:
- Pemotongan rangka
- Pemotongan garis biasa
- Mengukir dan menipiskan
- Pembentukan sudut
Fitur lengkap CAD/CAM dalam teknologi laser cutting sangat membantu tugas operator mesin dan meningkatkan produktivitas pabrik.
CNC dan THC
CNC atau Computer Numerical Control adalah antarmuka komunikasi utama antara operator dan mesin laser cutting.
Secara gamblang, software inilah yang mengalirkan perintah pada setiap komponen mesin tentang apa yang harus dilakukan. Fungsi lainnya adalah:
- Mengkonversi bagian program menjadi sinyal komando yang akan mengontrol arah laser, kecepatan, dan proses pemotongan.
- Mengirim dan menerima sinyal untuk mengontrol proses pemotongan.
- Mengatur pergerakan dan ketinggian mata laser.
CNC dapat digunakan sebagai program online atau offline.
Selain CNC, juga ada TNC atau Torch Height Controls. Dalam bahasa Indonesia dapat diartikan Pengontrol Ketinggian Mata Laser.
THC bertugas memastikan mata laser tidak berada terlalu dekat atau terlalu jauh dari permukaan bahan.
Cara kerjanya menggunakan Initial Height Sensing (IHT) dengan cara memulai posisi mata laser dari ketinggian saat terakhir kali dipakai. Lalu merendahkannya hingga mendekati permukaan bahan, dan mengatur jaraknya.
TNC juga berperan mengatur ketinggian alat potong laser selama proses pemotongan agar hasilnya lebih bagus.
Alat ini dapat menghemat pemakaian bahan bakar dengan menghentikan proses pemotongan jika mata laser terlalu dekat dengan bahan.
Walaupun tidak terlalu dibutuhkan, THC sebenarnya sangat layak dipakai pada mesin laser. Dengan THC, operator dapat memprogram dan mengatur bagian-bagian mesin hingga akhirnya mengotomatisasi pekerjaan secara menyeluruh.
Penerapan Laser Cutting pada Bangunan
Penerapan teknologi laser cutting kini dapat digunakan untuk mempercantik desain eksterior dan interior bangunan atau rumah Anda.
Beberapa produk seperti fasad, partisi ruangan, dan pagar, kini sudah mengadopsi teknologi ini untuk menghasilkan produk yang memiliki kualitas tinggi dan desain yang lebih menarik.
Penggunaan produk ini dapat meningkat nilai komersial rumah Anda dan membuat rumah lebih bergaya ke-eropa-an. Simak selengkapnya mengenai keuntungan laser cutting.
