Berlangganan Media Sosial Kami Untuk Postingan Cepat
Pengantar Pemrosesan Laser dalam Manufaktur
Teknologi pemrosesan laser telah mengalami perkembangan pesat dan digunakan secara luas di berbagai bidang, seperti kedirgantaraan, otomotif, elektronik, dan lainnya. Teknologi ini berperan penting dalam meningkatkan kualitas produk, produktivitas tenaga kerja, dan otomatisasi, sekaligus mengurangi polusi dan konsumsi material (Gong, 2012).
Pengolahan Laser pada Material Logam dan Non-Logam
Aplikasi utama pemrosesan laser dalam dekade terakhir adalah pada material logam, termasuk pemotongan, pengelasan, dan pelapisan. Namun, bidang ini meluas ke material non-logam seperti tekstil, kaca, plastik, polimer, dan keramik. Masing-masing material ini membuka peluang di berbagai industri, meskipun mereka telah memiliki teknik pemrosesan yang mapan (Yumoto et al., 2017).
Tantangan dan Inovasi dalam Pengolahan Kaca dengan Laser
Kaca, dengan aplikasinya yang luas dalam industri seperti otomotif, konstruksi, dan elektronik, merupakan area penting untuk pemrosesan laser. Metode pemotongan kaca tradisional, yang melibatkan alat paduan keras atau berlian, dibatasi oleh efisiensi yang rendah dan tepi yang kasar. Sebaliknya, pemotongan laser menawarkan alternatif yang lebih efisien dan presisi. Hal ini terutama terlihat dalam industri seperti manufaktur ponsel pintar, di mana pemotongan laser digunakan untuk penutup lensa kamera dan layar tampilan besar (Ding et al., 2019).
Pemrosesan Laser Jenis Kaca Bernilai Tinggi
Berbagai jenis kaca, seperti kaca optik, kaca kuarsa, dan kaca safir, menghadirkan tantangan unik karena sifatnya yang rapuh. Namun, teknik laser canggih seperti etsa laser femtodetik telah memungkinkan pemrosesan presisi bahan-bahan ini (Sun & Flores, 2010).
Pengaruh Panjang Gelombang pada Proses Teknologi Laser
Panjang gelombang laser memengaruhi proses secara signifikan, terutama untuk material seperti baja struktural. Laser yang memancarkan sinar ultraviolet, sinar tampak, inframerah dekat, dan inframerah jauh telah dianalisis kepadatan daya kritisnya untuk peleburan dan penguapan (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Berbagai Aplikasi Berdasarkan Panjang Gelombang
Pemilihan panjang gelombang laser tidak sembarangan, tetapi sangat bergantung pada sifat material dan hasil yang diinginkan. Misalnya, laser UV (dengan panjang gelombang yang lebih pendek) sangat baik untuk pengukiran presisi dan pemesinan mikro, karena dapat menghasilkan detail yang lebih halus. Hal ini membuatnya ideal untuk industri semikonduktor dan mikroelektronika. Sebaliknya, laser inframerah lebih efisien untuk pemrosesan material yang lebih tebal karena kemampuan penetrasi yang lebih dalam, sehingga cocok untuk aplikasi industri berat. (Majumdar & Manna, 2013). Demikian pula, laser hijau, yang biasanya beroperasi pada panjang gelombang 532 nm, menemukan tempatnya dalam aplikasi yang membutuhkan presisi tinggi dengan dampak termal minimal. Laser ini sangat efektif dalam mikroelektronika untuk tugas-tugas seperti pola sirkuit, dalam aplikasi medis untuk prosedur seperti fotokoagulasi, dan di sektor energi terbarukan untuk fabrikasi sel surya. Panjang gelombang laser hijau yang unik juga membuatnya cocok untuk menandai dan mengukir berbagai material, termasuk plastik dan logam, yang membutuhkan kontras tinggi dan kerusakan permukaan minimal. Kemampuan beradaptasi laser hijau ini menggarisbawahi pentingnya pemilihan panjang gelombang dalam teknologi laser, yang memastikan hasil optimal untuk bahan dan aplikasi tertentu.
ItuLaser hijau 525nmadalah jenis teknologi laser khusus yang dicirikan oleh emisi cahaya hijau yang khas pada panjang gelombang 525 nanometer. Laser hijau pada panjang gelombang ini digunakan dalam fotokoagulasi retina, di mana daya dan presisinya yang tinggi bermanfaat. Laser ini juga berpotensi berguna dalam pemrosesan material, terutama di bidang yang memerlukan pemrosesan dampak termal yang tepat dan minimal..Pengembangan dioda laser hijau pada substrat GaN bidang-c menuju panjang gelombang yang lebih panjang pada 524–532 nm menandai kemajuan signifikan dalam teknologi laser. Pengembangan ini sangat penting untuk aplikasi yang memerlukan karakteristik panjang gelombang tertentu.
Sumber Laser Gelombang Kontinu dan Modelocked
Sumber laser gelombang kontinu (CW) dan kuasi-CW yang dimodelkan pada berbagai panjang gelombang seperti inframerah dekat (NIR) pada 1064 nm, hijau pada 532 nm, dan ultraviolet (UV) pada 355 nm dipertimbangkan untuk sel surya pemancar selektif dengan doping laser. Panjang gelombang yang berbeda memiliki implikasi untuk kemampuan adaptasi dan efisiensi manufaktur (Patel et al., 2011).
Laser Excimer untuk Material dengan Celah Pita Lebar
Laser eksimer, yang beroperasi pada panjang gelombang UV, cocok untuk memproses bahan dengan celah pita lebar seperti kaca dan polimer yang diperkuat serat karbon (CFRP), menawarkan presisi tinggi dan dampak termal minimal (Kobayashi dkk., 2017).
Laser Nd:YAG untuk Aplikasi Industri
Laser Nd:YAG, dengan kemampuan adaptasinya dalam hal penyetelan panjang gelombang, digunakan dalam berbagai aplikasi. Kemampuannya untuk beroperasi pada 1064 nm dan 532 nm memungkinkan fleksibilitas dalam memproses berbagai material. Misalnya, panjang gelombang 1064 nm ideal untuk pengukiran mendalam pada logam, sedangkan panjang gelombang 532 nm menghasilkan pengukiran permukaan berkualitas tinggi pada plastik dan logam berlapis. (Moon et al., 1999).
→Produk Terkait：Laser solid-state yang dipompa dioda CW dengan panjang gelombang 1064nm
Pengelasan Laser Serat Daya Tinggi
Laser dengan panjang gelombang mendekati 1000 nm, yang memiliki kualitas sinar yang baik dan daya yang tinggi, digunakan dalam pengelasan laser lubang kunci untuk logam. Laser ini secara efisien menguapkan dan melelehkan material, menghasilkan las berkualitas tinggi (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integrasi Pemrosesan Laser dengan Teknologi Lain
Integrasi pemrosesan laser dengan teknologi manufaktur lainnya, seperti pelapisan dan penggilingan, telah menghasilkan sistem produksi yang lebih efisien dan serbaguna. Integrasi ini khususnya bermanfaat dalam industri seperti manufaktur perkakas dan cetakan serta perbaikan mesin (Nowotny dkk., 2010).
Pemrosesan Laser di Bidang yang Berkembang
Penerapan teknologi laser meluas ke bidang-bidang yang sedang berkembang seperti industri semikonduktor, tampilan, dan film tipis, menawarkan kemampuan baru dan meningkatkan sifat material, presisi produk, dan kinerja perangkat (Hwang et al., 2022).
Tren Masa Depan dalam Pemrosesan Laser
Perkembangan teknologi pemrosesan laser di masa mendatang difokuskan pada teknik fabrikasi baru, peningkatan kualitas produk, rekayasa komponen multimaterial terpadu, dan peningkatan manfaat ekonomi dan prosedural. Ini termasuk manufaktur cepat struktur dengan porositas terkontrol, pengelasan hibrida, dan pemotongan profil lembaran logam dengan laser (Kukreja dkk., 2013).
Teknologi pemrosesan laser, dengan berbagai aplikasinya dan inovasi berkelanjutan, membentuk masa depan manufaktur dan pemrosesan material. Fleksibilitas dan presisinya menjadikannya alat yang sangat diperlukan dalam berbagai industri, yang mendorong batasan metode manufaktur tradisional.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). METODE UNTUK ESTIMASI AWAL KEPADATAN DAYA KRITIS DALAM PROSES TEKNOLOGI LASER.LINGKUNGAN. TEKNOLOGI. SUMBER DAYA. Prosiding Konferensi Ilmiah dan Praktik Internasional. Link
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Fabrikasi Kecepatan Tinggi Sel Surya Pemancar Selektif dengan Doping Laser Menggunakan Sumber Laser Gelombang Kontinu (CW) 532nm dan Sumber Laser Kuasi-CW yang Dimodelkan.Link
Kobayashi, M., Kakizaki, K., Oizumi, H., Mimura, T., Fujimoto, J., & Mizoguchi, H. (2017). Pemrosesan laser daya tinggi DUV untuk kaca dan CFRP.Link
Moon, H., Yi, J., Rhee, Y., Cha, B., Lee, J., & Kim, K.-S. (1999). Penggandaan frekuensi intracavity yang efisien dari laser Nd:YAG tipe reflektor difusif yang dipompa dari sisi dioda menggunakan kristal KTP.Link
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Karakteristik pengelasan laser serat daya tinggi.Prosiding Lembaga Insinyur Mekanik, Bagian C: Jurnal Ilmu Teknik Mesin, 224, 1019–1029.Link
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Pengantar Pembuatan Material dengan Bantuan Laser.Link
Gong, S. (2012). Investigasi dan aplikasi teknologi pemrosesan laser tingkat lanjut.Link
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Pengembangan Tempat Uji dan Basis Data Manufaktur Laser untuk Pemrosesan Material Laser.Jurnal Teknik Laser, 45, 565–570.Link
Ding, Y., Xue, Y., Pang, J., Yang, L.-j., & Hong, M. (2019). Kemajuan dalam teknologi pemantauan in-situ untuk pemrosesan laser.SCIENTIA SINICA Fisika, Mekanika & Astronomika. Link
Sun, H., & Flores, K. (2010). Analisis Mikrostruktur Kaca Logam Massal Berbasis Zr yang Diproses dengan Laser.Transaksi Metalurgi dan Material A. Link
Nowotny, S., Muenster, R., Scharek, S., & Beyer, E. (2010). Sel laser terintegrasi untuk pelapisan dan penggilingan laser gabungan.Otomasi Perakitan, 30(1), 36-38.Link
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Teknik Pemrosesan Material Laser yang Baru untuk Aplikasi Industri Masa Depan.Link
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Proses vakum berbantuan laser yang sedang berkembang untuk produksi dengan presisi tinggi dan hasil tinggi.Skala nano. Link
Waktu posting: 18-Jan-2024