Berlangganan ke Media Sosial Kami Untuk Postingan Segera
Pengantar Pemrosesan Laser di Manufaktur
Teknologi pemrosesan laser telah mengalami perkembangan pesat dan banyak digunakan di berbagai bidang, seperti dirgantara, otomotif, elektronik, dan lainnya. Hal ini memainkan peran penting dalam meningkatkan kualitas produk, produktivitas tenaga kerja, dan otomatisasi, sekaligus mengurangi polusi dan konsumsi material (Gong, 2012).
Pemrosesan Laser pada Bahan Logam dan Non Logam
Penerapan utama pemrosesan laser dalam dekade terakhir adalah pada material logam, termasuk pemotongan, pengelasan, dan pelapisan. Namun, bidang ini berkembang ke bahan non-logam seperti tekstil, kaca, plastik, polimer, dan keramik. Masing-masing bahan tersebut membuka peluang di berbagai industri, meskipun sudah memiliki teknik pengolahan yang mapan (Yumoto et al., 2017).
Tantangan dan Inovasi dalam Pemrosesan Laser Kaca
Kaca, dengan aplikasinya yang luas di industri seperti otomotif, konstruksi, dan elektronik, mewakili bidang yang signifikan untuk pemrosesan laser. Metode pemotongan kaca tradisional, yang menggunakan perkakas paduan keras atau berlian, dibatasi oleh efisiensi rendah dan tepian yang kasar. Sebaliknya, pemotongan laser menawarkan alternatif yang lebih efisien dan tepat. Hal ini terutama terlihat pada industri seperti manufaktur ponsel pintar, yang menggunakan pemotongan laser 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 unik karena sifatnya yang rapuh. Namun, teknik laser canggih seperti laser etsa femtosecond telah memungkinkan pemrosesan bahan-bahan ini secara presisi (Sun & Flores, 2010).
Pengaruh Panjang Gelombang pada Proses Teknologi Laser
Panjang gelombang laser secara signifikan mempengaruhi proses, terutama untuk material seperti baja struktural. Laser yang memancarkan sinar ultraviolet, sinar tampak, inframerah dekat dan jauh telah dianalisis kepadatan daya kritisnya untuk peleburan dan penguapan (Lazov, Angelov, & Teirumnieks, 2019).
Beragam 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 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 memerlukan presisi tinggi dengan dampak termal minimal. Mereka 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 beragam bahan, termasuk plastik dan logam, yang menginginkan kontras tinggi dan kerusakan permukaan minimal. Kemampuan beradaptasi laser hijau ini menggarisbawahi pentingnya pemilihan panjang gelombang dalam teknologi laser, memastikan hasil optimal untuk material dan aplikasi tertentu.
ItuLaser hijau 525nmadalah jenis teknologi laser khusus yang dicirikan oleh emisi cahaya hijau yang berbeda pada panjang gelombang 525 nanometer. Laser hijau pada panjang gelombang ini dapat diterapkan dalam fotokoagulasi retina, dimana kekuatan dan presisinya yang tinggi bermanfaat. Mereka juga berpotensi berguna dalam pemrosesan material, khususnya di bidang yang memerlukan pemrosesan dampak termal yang presisi dan minimal.Perkembangan dioda laser hijau pada substrat c-plane GaN menuju panjang gelombang yang lebih panjang pada 524–532 nm menandai kemajuan signifikan dalam teknologi laser. Perkembangan ini sangat penting untuk aplikasi yang memerlukan karakteristik panjang gelombang tertentu
Gelombang Berkelanjutan dan Sumber Laser Modellocked
Gelombang kontinu (CW) dan sumber laser 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 emitor selektif doping laser. Panjang gelombang yang berbeda mempunyai implikasi terhadap kemampuan beradaptasi dan efisiensi manufaktur (Patel et al., 2011).
Laser Excimer untuk Material Celah Pita Lebar
Laser excimer, yang beroperasi pada panjang gelombang UV, cocok untuk memproses material dengan celah pita lebar seperti kaca dan polimer yang diperkuat serat karbon (CFRP), sehingga menawarkan presisi tinggi dan dampak termal minimal (Kobayashi et al., 2017).
Nd:YAG Laser untuk Aplikasi Industri
Laser Nd:YAG, dengan kemampuan beradaptasinya dalam hal penyetelan panjang gelombang, digunakan dalam berbagai aplikasi. Kemampuannya untuk beroperasi pada 1064 nm dan 532 nm memungkinkan fleksibilitas dalam memproses material yang berbeda. Misalnya, panjang gelombang 1064 nm ideal untuk pengukiran dalam pada logam, sedangkan panjang gelombang 532 nm memberikan 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, 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 lasan berkualitas tinggi (Salminen, Piili, & Purtonen, 2010).
Integrasi Pemrosesan Laser dengan Teknologi Lain
Integrasi pemrosesan laser dengan teknologi manufaktur lainnya, seperti cladding dan milling, telah menghasilkan sistem produksi yang lebih efisien dan serbaguna. Integrasi ini sangat bermanfaat dalam industri seperti manufaktur perkakas dan cetakan serta perbaikan mesin (Nowotny et al., 2010).
Pemrosesan Laser di Bidang yang Sedang Berkembang
Penerapan teknologi laser meluas ke bidang-bidang baru seperti industri semikonduktor, layar, 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 masa depan dalam teknologi pemrosesan laser difokuskan pada teknik fabrikasi baru, peningkatan kualitas produk, rekayasa komponen multi-material yang terintegrasi, dan peningkatan manfaat ekonomi dan prosedural. Hal ini mencakup pembuatan struktur dengan laser cepat dengan porositas terkontrol, pengelasan hibrid, dan pemotongan profil laser pada lembaran logam (Kukreja dkk., 2013).
Teknologi pemrosesan laser, dengan beragam aplikasi dan inovasi berkelanjutan, membentuk masa depan manufaktur dan pemrosesan material. Keserbagunaan dan ketepatannya menjadikannya alat yang sangat diperlukan di berbagai industri, mendorong batas-batas metode manufaktur tradisional.
Lazov, L., Angelov, N., & Teirumnieks, E. (2019). METODE ESTIMASI AWAL KEPADATAN DAYA KRITIS PADA PROSES TEKNOLOGI LASER.LINGKUNGAN. TEKNOLOGI. SUMBER DAYA. Prosiding Konferensi Ilmiah dan Praktis Internasional. Link
Patel, R., Wenham, S., Tjahjono, B., Hallam, B., Sugianto, A., & Bovatsek, J. (2011). Fabrikasi Sel Surya Emitor Selektif Doping Laser Berkecepatan Tinggi Menggunakan Gelombang Kontinu (CW) 532nm dan Sumber Laser Modellocked Quasi-CW.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 yang dipompa samping dioda tipe reflektor difusif menggunakan kristal KTP.Link
Salminen, A., Piili, H., & Purtonen, T. (2010). Karakteristik pengelasan laser serat daya tinggi.Prosiding Institution of Mechanical Engineers, Bagian C: Jurnal Ilmu Teknik Mesin, 224, 1019-1029.Link
Majumdar, J., & Manna, I. (2013). Pengantar Fabrikasi Bahan Berbantuan Laser.Link
Gong, S. (2012). Investigasi dan penerapan teknologi pemrosesan laser canggih.Link
Yumoto, J., Torizuka, K., & Kuroda, R. (2017). Pengembangan Tempat Uji Pembuatan Laser dan Basis Data untuk Pemrosesan Bahan Laser.Review 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
Matahari, H., & Flores, K. (2010). Analisis Struktur Mikro Kaca Metalik 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 kombinasi kelongsong dan penggilingan laser.Otomatisasi Perakitan, 30(1), 36-38.Link
Kukreja, LM, Kaul, R., Paul, C., Ganesh, P., & Rao, BT (2013). Teknik Pemrosesan Bahan Laser yang Muncul untuk Aplikasi Industri Masa Depan.Link
Hwang, E., Choi, J., & Hong, S. (2022). Munculnya proses vakum berbantuan laser untuk manufaktur yang sangat presisi dan menghasilkan hasil tinggi.Skala nano. Link
Waktu posting: 18 Januari 2024