Bagaimana Cara Memilih Campuran Gas Terbaik untuk Pengelasan Laser Anda?
Jenis, Manfaat, dan Aplikasi
Perkenalan:
Hal-hal Penting yang Perlu Diketahui Sebelum Memulai
Pengelasan laser adalah metode pengelasan presisi tinggi yang menggunakan sinar laser untuk melelehkan material benda kerja dan kemudian membentuk lasan setelah pendinginan. Dalam pengelasan laser, gas memainkan peran kunci.
Gas pelindung tidak hanya memengaruhi pembentukan sambungan las, kualitas sambungan las, penetrasi sambungan las, dan lebar penetrasi, tetapi juga secara langsung memengaruhi kualitas dan efisiensi pengelasan laser.
Gas apa saja yang dibutuhkan untuk pengelasan laser?Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang...pentingnya gas pengelasan laser, gas-gas yang digunakan, dan fungsinya.
Kami juga akan merekomendasikanmesin las laser terbaikuntuk kebutuhan Anda.
Mengapa Gas Diperlukan untuk Pengelasan Laser?
Pengelasan Sinar Laser
Selama proses pengelasan laser, sinar laser dengan kepadatan energi tinggi difokuskan pada area pengelasan benda kerja.
Menyebabkan peleburan seketika pada material permukaan benda kerja.
Gas diperlukan selama pengelasan laser untuk melindungi area pengelasan.
Kendalikan suhu, tingkatkan kualitas pengelasan, dan lindungi sistem optik.
Memilih jenis gas dan parameter pasokan yang tepat merupakan faktor penting dalam memastikan efisiensi.
Dan proses pengelasan laser yang stabil serta menghasilkan hasil pengelasan berkualitas tinggi.
1. Perlindungan Area Pengelasan
Selama proses pengelasan laser, area pengelasan terpapar lingkungan luar dan mudah terpengaruh oleh oksigen dan gas lain di udara.
Oksigen memicu reaksi oksidasi yang dapat menyebabkan penurunan kualitas pengelasan, serta pembentukan pori-pori dan inklusi. Pengelasan dapat dilindungi secara efektif dari kontaminasi oksigen dengan memasok gas yang sesuai, biasanya gas inert seperti argon, ke area pengelasan.
2. Kontrol Panas
Pemilihan dan pasokan gas dapat membantu mengendalikan suhu area pengelasan. Dengan menyesuaikan laju aliran dan jenis gas, laju pendinginan area pengelasan dapat dipengaruhi. Hal ini penting untuk mengendalikan zona yang terkena panas (HAZ) selama pengelasan dan mengurangi distorsi termal.
3. Peningkatan Kualitas Pengelasan
Beberapa gas bantu, seperti oksigen atau nitrogen, dapat meningkatkan kualitas dan kinerja pengelasan. Misalnya, penambahan oksigen dapat meningkatkan penetrasi las dan meningkatkan kecepatan pengelasan, sekaligus memengaruhi bentuk dan kedalaman las.
4. Pendinginan Gas
Dalam pengelasan laser, area pengelasan biasanya terpengaruh oleh suhu tinggi. Penggunaan sistem pendingin gas dapat membantu mengontrol suhu area pengelasan dan mencegah panas berlebih. Hal ini penting untuk mengurangi tekanan termal di area pengelasan dan meningkatkan kualitas pengelasan.
Pengelasan Sinar Laser Otomatis
5. Perlindungan Gas pada Sistem Optik
Sinar laser difokuskan pada area pengelasan melalui sistem optik.
Selama proses penyolderan, material cair dan aerosol yang dihasilkan dapat mencemari komponen optik.
Dengan memasukkan gas ke area pengelasan, risiko kontaminasi berkurang dan umur sistem optik diperpanjang.
Gas apa saja yang digunakan dalam pengelasan laser?
Dalam pengelasan laser, gas dapat mengisolasi udara dari pelat las dan mencegahnya bereaksi dengan udara. Dengan cara ini, permukaan las pelat logam akan lebih putih dan lebih indah. Penggunaan gas juga melindungi lensa dari debu pengelasan. Biasanya, gas-gas berikut digunakan:
1. Gas Pelindung:
Gas pelindung, yang terkadang disebut "gas inert," memainkan peran penting dalam proses pengelasan laser. Proses pengelasan laser sering menggunakan gas inert untuk melindungi kolam las. Gas pelindung yang umum digunakan dalam pengelasan laser terutama meliputi argon dan neon. Sifat fisik dan kimianya berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap hasil las juga berbeda.
Gas Pelindung:Argon
Argon adalah salah satu gas mulia yang paling umum digunakan.
Material ini memiliki tingkat ionisasi yang tinggi di bawah pengaruh laser, yang tidak kondusif untuk mengendalikan pembentukan awan plasma, sehingga akan berdampak pada efektivitas penggunaan laser.
Sifat inert argon mencegahnya masuk ke dalam proses penyolderan, sementara itu juga mampu menghilangkan panas dengan baik, membantu mengendalikan suhu di area penyolderan.
Gas Pelindung:Neon
Neon sering digunakan sebagai gas inert, mirip dengan argon, dan terutama digunakan untuk melindungi area pengelasan dari oksigen dan polutan lain di lingkungan luar.
Penting untuk dicatat bahwa neon tidak cocok untuk semua aplikasi pengelasan laser.
Alat ini terutama digunakan untuk beberapa tugas pengelasan khusus, seperti pengelasan material yang lebih tebal atau ketika diperlukan sambungan las yang lebih dalam.
2. Gas Bantu:
Selama proses pengelasan laser, selain gas pelindung utama, gas bantu juga dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja dan kualitas pengelasan. Berikut adalah beberapa gas bantu umum yang digunakan dalam pengelasan laser.
Gas Bantu:Oksigen
Oksigen umumnya digunakan sebagai gas bantu dan dapat digunakan untuk meningkatkan panas dan kedalaman pengelasan selama proses pengelasan.
Penambahan oksigen dapat meningkatkan kecepatan dan penetrasi pengelasan, tetapi perlu dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari kelebihan oksigen yang menyebabkan masalah oksidasi.
Gas Bantu:Hidrogen/Campuran Hidrogen
Hidrogen meningkatkan kualitas pengelasan dan mengurangi pembentukan porositas.
Campuran argon dan hidrogen digunakan dalam beberapa aplikasi khusus, seperti pengelasan baja tahan karat. Kandungan hidrogen dalam campuran tersebut biasanya berkisar antara 2% hingga 15%.
Gas Pelindung:Nitrogen
Nitrogen juga sering digunakan sebagai gas bantu dalam pengelasan laser.
Energi ionisasi nitrogen tergolong sedang, lebih tinggi dari argon dan lebih rendah dari hidrogen.
Tingkat ionisasi umumnya diatur oleh laser. Hal ini dapat mengurangi pembentukan awan plasma dengan lebih baik, menghasilkan lasan dan tampilan yang lebih berkualitas, serta mengurangi dampak oksigen pada lasan.
Nitrogen juga dapat digunakan untuk mengontrol suhu area pengelasan dan mengurangi pembentukan gelembung dan pori-pori.
Gas Pelindung:Helium
Helium biasanya digunakan untuk pengelasan laser daya tinggi karena memiliki konduktivitas termal yang rendah dan tidak mudah terionisasi, sehingga memungkinkan laser untuk melewati dengan lancar dan energi pancaran mencapai permukaan benda kerja tanpa hambatan.
Cocok untuk pengelasan daya tinggi. Helium juga dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas pengelasan dan mengontrol suhu pengelasan. Ini adalah gas pelindung paling efektif yang digunakan dalam pengelasan laser, tetapi relatif mahal.
3. Gas Pendingin:
Gas pendingin sering digunakan selama pengelasan laser untuk mengontrol suhu area pengelasan, mencegah panas berlebih, dan menjaga kualitas pengelasan. Berikut adalah beberapa gas pendingin yang umum digunakan:
Gas/Media Pendingin:Air
Air adalah media pendingin umum yang sering digunakan untuk mendinginkan generator laser dan sistem optik pengelasan laser.
Sistem pendingin air dapat membantu menjaga suhu generator laser dan komponen optik tetap stabil untuk memastikan stabilitas dan kinerja pancaran laser.
Gas/Media Pendingin:Gas Atmosfer
Dalam beberapa proses pengelasan laser, gas atmosfer sekitar dapat digunakan untuk pendinginan.
Sebagai contoh, dalam sistem optik generator laser, gas atmosfer di sekitarnya dapat memberikan efek pendinginan.
Gas/Media Pendingin:Gas Inert
Gas inert seperti argon dan nitrogen juga dapat digunakan sebagai gas pendingin.
Bahan ini memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah dan dapat digunakan untuk mengontrol suhu area pengelasan serta mengurangi zona yang terkena panas (HAZ).
Gas/Media Pendingin:Nitrogen Cair
Nitrogen cair adalah media pendingin bersuhu sangat rendah yang dapat digunakan untuk pengelasan laser daya sangat tinggi.
Alat ini memberikan efek pendinginan yang sangat efektif dan memastikan pengendalian suhu di area pengelasan.
4. Gas Campuran:
Campuran gas umumnya digunakan dalam pengelasan untuk mengoptimalkan berbagai aspek proses, seperti kecepatan pengelasan, kedalaman penetrasi, dan stabilitas busur. Terdapat dua jenis utama campuran gas: campuran biner dan campuran terner.
Campuran Gas Biner:Argon + Oksigen
Penambahan sedikit oksigen ke argon meningkatkan stabilitas busur, memperhalus kolam las, dan meningkatkan kecepatan pengelasan. Campuran ini umumnya digunakan untuk pengelasan baja karbon, baja paduan rendah, dan baja tahan karat.
Campuran Gas Biner:Argon + Karbon Dioksida
Penambahan CO₂ ke argon meningkatkan kekuatan pengelasan dan ketahanan korosi sekaligus mengurangi percikan las. Campuran ini sering digunakan untuk pengelasan baja karbon dan baja tahan karat.
Campuran Gas Biner:Argon + Hidrogen
Hidrogen meningkatkan suhu busur, meningkatkan kecepatan pengelasan, dan mengurangi cacat pengelasan. Ini sangat berguna untuk pengelasan paduan berbasis nikel dan baja tahan karat.
Campuran Gas Terner:Argon + Oksigen + Karbon Dioksida
Campuran ini menggabungkan manfaat dari campuran argon-oksigen dan argon-CO₂. Campuran ini mengurangi percikan las, meningkatkan fluiditas kolam las, dan meningkatkan kualitas las. Campuran ini banyak digunakan untuk pengelasan berbagai ketebalan baja karbon, baja paduan rendah, dan baja tahan karat.
Campuran Gas Terner:Argon + Helium + Karbon Dioksida
Campuran ini membantu meningkatkan stabilitas busur, meningkatkan suhu kolam las, dan meningkatkan kecepatan pengelasan. Campuran ini digunakan dalam pengelasan busur hubung singkat dan aplikasi pengelasan berat, menawarkan kontrol yang lebih baik terhadap oksidasi.
Pemilihan Gas dalam Berbagai Aplikasi
Pengelasan Laser Genggam
Dalam berbagai aplikasi pengelasan laser, pemilihan gas yang tepat sangat penting, karena kombinasi gas yang berbeda dapat menghasilkan kualitas, kecepatan, dan efisiensi pengelasan yang berbeda. Berikut beberapa panduan untuk membantu Anda memilih gas yang tepat untuk aplikasi spesifik Anda:
Jenis Bahan Las:
Baja tahan karatbiasanya menggunakanArgon atau Campuran Argon/Hidrogen.
Aluminium dan Paduan Aluminiumsering digunakanArgon murni.
Paduan Titaniumsering digunakanNitrogen.
Baja Karbon Tinggisering digunakanOksigen sebagai Gas Pembantu.
Kecepatan dan Penetrasi Pengelasan:
Jika kecepatan pengelasan yang lebih tinggi atau penetrasi pengelasan yang lebih dalam diperlukan, kombinasi gas dapat disesuaikan. Penambahan oksigen seringkali meningkatkan kecepatan dan penetrasi, tetapi perlu dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari masalah oksidasi.
Pengendalian Zona yang Terkena Dampak Panas (HAZ):
Tergantung pada jenis material yang dibersihkan, limbah berbahaya yang memerlukan prosedur penanganan khusus dapat dihasilkan selama proses pembersihan. Hal ini dapat menambah biaya keseluruhan proses pembersihan laser.
Kualitas Pengelasan:
Beberapa kombinasi gas dapat meningkatkan kualitas dan tampilan hasil pengelasan. Misalnya, nitrogen dapat memberikan tampilan dan kualitas permukaan yang lebih baik.
Pengontrolan Pori dan Gelembung:
Untuk aplikasi yang membutuhkan pengelasan berkualitas sangat tinggi, perhatian khusus perlu diberikan pada pembentukan pori-pori dan gelembung. Pemilihan gas yang tepat dapat mengurangi risiko cacat tersebut.
Pertimbangan Peralatan dan Biaya:
Pemilihan gas juga dipengaruhi oleh jenis peralatan dan biaya. Beberapa gas mungkin memerlukan sistem pasokan khusus atau biaya yang lebih tinggi.
Untuk aplikasi spesifik, disarankan untuk bekerja sama dengan insinyur pengelasan atau produsen peralatan pengelasan laser profesional untuk mendapatkan saran profesional dan mengoptimalkan proses pengelasan.
Beberapa percobaan dan optimasi biasanya diperlukan sebelum kombinasi gas akhir dipilih.
Tergantung pada aplikasi spesifiknya, berbagai kombinasi gas dan parameter dapat dicoba untuk menemukan kondisi pengelasan yang optimal.
Hal-hal yang Perlu Anda Ketahui Tentang: Pengelasan Laser Genggam
Mesin Las Laser yang Direkomendasikan
Untuk mengoptimalkan tugas pengerjaan logam dan pemrosesan material Anda, pemilihan peralatan yang tepat sangat penting. MimoWork Laser merekomendasikanMesin Las Laser Genggamuntuk penyambungan logam yang presisi dan efisien.
Kapasitas & Daya Tinggi untuk Berbagai Aplikasi Pengelasan
Mesin las laser genggam 2000W ini memiliki ciri khas ukuran mesin yang kecil namun kualitas pengelasan yang luar biasa.
Sumber laser serat optik yang stabil dan kabel serat optik yang terhubung memberikan pengiriman sinar laser yang aman dan stabil.
Dengan daya yang tinggi, lubang kunci pengelasan laser dapat disempurnakan dan memungkinkan sambungan pengelasan lebih kuat bahkan untuk logam tebal.
Dengan tampilan mesin yang ringkas dan kecil, mesin las laser portabel ini dilengkapi dengan pistol las laser genggam yang dapat dipindahkan, ringan, dan nyaman untuk aplikasi pengelasan multi-laser pada sudut dan permukaan apa pun.
Berbagai jenis nozel las laser opsional dan sistem pengumpanan kawat otomatis membuat pengoperasian pengelasan laser lebih mudah dan ramah bagi pemula.
Pengelasan laser kecepatan tinggi sangat meningkatkan efisiensi dan hasil produksi Anda sekaligus memungkinkan efek pengelasan laser yang sangat baik.
Meringkaskan
Singkatnya, pengelasan laser perlu menggunakan gas untuk melindungi area pengelasan, mengontrol suhu, meningkatkan kualitas pengelasan, dan melindungi sistem optik. Memilih jenis gas dan parameter pasokan yang tepat merupakan faktor penting dalam memastikan proses pengelasan laser yang efisien dan stabil serta memperoleh hasil pengelasan berkualitas tinggi. Material dan aplikasi yang berbeda mungkin memerlukan jenis dan proporsi campuran yang berbeda untuk memenuhi persyaratan pengelasan tertentu.
Hubungi kami hari iniuntuk mempelajari lebih lanjut tentang mesin pemotong laser kami dan bagaimana mesin tersebut dapat mengoptimalkan proses produksi pemotongan Anda.
Tautan Terkait
Apakah Anda punya ide tentang mesin las laser?
Waktu posting: 13 Januari 2025