Berlangganan Media Sosial Kami Untuk Postingan Cepat
Pengantar Pemrosesan Laser dalam Manufaktur
Teknologi pemrosesan laser telah mengalami perkembangan pesat dan banyak digunakan di berbagai bidang, seperti kedirgantaraan, otomotif, elektronik, dan lainnya. Teknologi ini memainkan peran 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 berkembang ke material non-logam seperti tekstil, kaca, plastik, polimer, dan keramik. Masing-masing material ini membuka peluang di berbagai industri, meskipun teknik pemrosesannya sudah mapan (Yumoto dkk., 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 menggunakan paduan keras atau alat berlian, terbatas 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 besar (Ding dkk., 2019).
Pemrosesan Laser Jenis Kaca Bernilai Tinggi
Berbagai jenis kaca, seperti kaca optik, kaca kuarsa, dan kaca safir, menghadirkan tantangan tersendiri karena sifatnya yang rapuh. Namun, teknik laser canggih seperti etsa laser femtodetik telah memungkinkan pemrosesan presisi pada material-material ini (Sun & Flores, 2010).
Pengaruh Panjang Gelombang pada Proses Teknologi Laser
Panjang gelombang laser sangat memengaruhi proses ini, terutama untuk material seperti baja struktural. Laser yang memancarkan sinar ultraviolet, sinar tampak, inframerah dekat, dan inframerah jauh telah dianalisis kerapatan 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 menjadikannya ideal untuk industri semikonduktor dan mikroelektronika. Sebaliknya, laser inframerah lebih efisien untuk pemrosesan material yang lebih tebal karena kemampuan penetrasinya 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 pembuatan 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 beragam 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 spesifik yang dicirikan oleh emisi cahaya hijau yang khas pada panjang gelombang 525 nanometer. Laser hijau pada panjang gelombang ini dapat diaplikasikan dalam fotokoagulasi retina, di mana daya dan presisinya yang tinggi sangat bermanfaat. Laser ini juga berpotensi bermanfaat dalam pemrosesan material, terutama di bidang yang membutuhkan pemrosesan presisi dan dampak termal 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. Perkembangan ini krusial untuk aplikasi yang membutuhkan karakteristik panjang gelombang spesifik.
Sumber Laser Gelombang Kontinu dan Modelocked
Sumber laser gelombang kontinu (CW) dan kuasi-CW model-locked 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 terhadap adaptasi dan efisiensi manufaktur (Patel dkk., 2011).
Laser Excimer untuk Material Celah Pita Lebar
Laser excimer, 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, sementara panjang gelombang 532 nm menghasilkan pengukiran permukaan berkualitas tinggi pada plastik dan logam berlapis (Moon dkk., 1999).
→Produk Terkait：Laser solid-state 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 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 lain, seperti pelapisan dan penggilingan, telah menghasilkan sistem produksi yang lebih efisien dan serbaguna. Integrasi ini khususnya bermanfaat dalam industri seperti manufaktur perkakas dan die serta perbaikan mesin (Nowotny dkk., 2010).
Pemrosesan Laser di Bidang yang Berkembang
Penerapan teknologi laser meluas ke bidang-bidang baru seperti industri semikonduktor, tampilan, dan film tipis, menawarkan kemampuan baru dan meningkatkan sifat material, presisi produk, dan kinerja perangkat (Hwang dkk., 2022).
Tren Masa Depan dalam Pemrosesan Laser
Perkembangan teknologi pemrosesan laser di masa mendatang difokuskan pada teknik fabrikasi baru, peningkatan kualitas produk, rekayasa komponen multi-material terintegrasi, serta peningkatan manfaat ekonomi dan prosedural. Hal ini mencakup manufaktur cepat laser untuk struktur dengan porositas terkontrol, pengelasan hibrida, dan pemotongan profil laser pada lembaran logam (Kukreja dkk., 2013).
Teknologi pemrosesan laser, dengan beragam aplikasi dan inovasi berkelanjutannya, sedang membentuk masa depan manufaktur dan pemrosesan material. Fleksibilitas dan presisinya menjadikannya alat yang sangat diperlukan di berbagai industri, 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 Emitor Selektif dengan Doping Laser Menggunakan Sumber Laser Gelombang Kontinu (CW) 532 nm 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 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 Fabrikasi Material Berbantuan Laser.Link
Gong, S. (2012). Investigasi dan aplikasi teknologi pemrosesan laser canggih.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 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 Berkembang untuk Aplikasi Industri Masa Depan.Link
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Proses vakum berbantuan laser yang sedang berkembang untuk manufaktur ultra-presisi dan berdaya hasil tinggi.Skala nano. Link
Waktu posting: 18-Jan-2024