Bagaimana Memilih Campuran Gas Terbaik untuk Pengelasan Laser Anda?
Jenis, Manfaat, dan Aplikasi
Perkenalan:
Hal Penting yang Perlu Diketahui Sebelum Menyelami
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 penting. Gas pelindung tidak hanya mempengaruhi pembentukan lapisan las, kualitas lapisan las, penetrasi lapisan las, dan lebar penetrasi tetapi juga secara langsung mempengaruhi kualitas dan efisiensi pengelasan laser.Gas apa yang dibutuhkan untuk pengelasan laser?Artikel ini akan membahasnya secara mendalampentingnya gas pengelasan laser, gas yang digunakan, dan fungsinya. Kami juga akan merekomendasikanmesin las laser terbaikuntuk kebutuhan Anda.
Selama proses pengelasan laser, sinar laser dengan kepadatan energi tinggi difokuskan pada area pengelasan benda kerja, menyebabkan pelelehan material permukaan benda kerja secara instan. Gas diperlukan selama pengelasan laser untuk melindungi area pengelasan, mengontrol suhu, meningkatkan kualitas lasan, dan melindungi sistem optik. Memilih jenis gas dan parameter pasokan yang sesuai merupakan faktor penting dalam memastikan proses pengelasan laser yang efisien dan stabil serta memperoleh hasil pengelasan berkualitas tinggi.
1. Perlindungan Area Pengelasan
Selama proses pengelasan laser, area las terkena lingkungan luar dan mudah terpengaruh oleh oksigen dan gas lain di udara.
Oksigen memicu reaksi oksidasi yang dapat menyebabkan penurunan kualitas las, serta pembentukan pori-pori dan inklusi. Lasan dapat dilindungi secara efektif dari kontaminasi oksigen dengan menyuplai gas yang sesuai, biasanya gas inert seperti argon, ke area pengelasan.
2. Kontrol Panas
Pemilihan dan suplai gas dapat membantu mengontrol suhu area pengelasan. Dengan mengatur laju aliran dan jenis gas, laju pendinginan area pengelasan dapat terpengaruh. Hal ini penting untuk mengontrol zona yang terkena dampak panas (HAZ) selama pengelasan dan mengurangi distorsi termal.
3. Peningkatan Kualitas Las
Beberapa gas tambahan, seperti oksigen atau nitrogen, dapat meningkatkan kualitas dan kinerja pengelasan. Misalnya, menambahkan oksigen dapat meningkatkan penetrasi las dan meningkatkan kecepatan pengelasan, sekaligus mempengaruhi bentuk dan kedalaman las.
4. Pendinginan Gas
Dalam pengelasan laser, area pengelasan biasanya dipengaruhi oleh suhu tinggi. Menggunakan 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.
5. Perlindungan Gas Sistem Optik
Sinar laser difokuskan pada area pengelasan melalui sistem optik. Selama proses penyolderan, bahan cair dan aerosol yang dihasilkan dapat mengkontaminasi komponen optik. Dengan memasukkan gas ke dalam area pengelasan, risiko kontaminasi berkurang dan umur sistem optik diperpanjang.
Dalam pengelasan laser, gas dapat mengisolasi udara dari pelat las dan mencegahnya bereaksi dengan udara. Dengan cara ini permukaan pengelasan pelat logam akan menjadi lebih putih dan indah. Penggunaan gas juga melindungi lensa dari debu pengelasan. Biasanya gas berikut digunakan:
1. Gas Pelindung:
Gas pelindung, terkadang disebut “gas inert”, memainkan peran penting dalam proses pengelasan laser. Proses pengelasan laser sering kali menggunakan gas inert untuk melindungi kolam las. Gas pelindung yang umum digunakan dalam pengelasan laser terutama mencakup argon dan neon. Sifat fisik dan kimianya berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap lasan juga berbeda.
·Argon: Argon adalah salah satu gas inert yang paling umum digunakan. Ia memiliki tingkat ionisasi yang tinggi di bawah aksi laser, yang tidak kondusif untuk mengendalikan pembentukan awan plasma, yang akan berdampak tertentu pada efektivitas penggunaan laser. Sifat inert argon mencegahnya dari proses penyolderan, selain itu juga menghilangkan panas dengan baik, membantu mengontrol suhu di area penyolderan.
·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. Hal ini terutama digunakan untuk beberapa tugas pengelasan khusus, seperti mengelas bahan yang lebih tebal atau ketika diperlukan lapisan las yang lebih dalam.
2. Gas Penolong:
Selama proses pengelasan laser, selain gas pelindung utama, gas tambahan juga dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja dan kualitas pengelasan. Berikut ini adalah beberapa gas tambahan yang umum digunakan dalam pengelasan laser:
· Oksigen: Oksigen biasanya digunakan sebagai gas pembantu dan dapat digunakan untuk meningkatkan panas dan kedalaman las selama pengelasan. Penambahan oksigen dapat meningkatkan kecepatan dan penetrasi pengelasan, namun perlu dikontrol secara hati-hati untuk menghindari kelebihan oksigen yang menyebabkan masalah oksidasi.
· Nitrogen: Nitrogen juga sering digunakan sebagai gas tambahan dalam pengelasan laser. Energi ionisasi nitrogen sedang, lebih tinggi dari argon dan lebih rendah dari hidrogen. Derajat ionisasi umumnya terjadi di bawah pengaruh laser. Ini dapat mengurangi pembentukan awan plasma dengan lebih baik, memberikan kualitas dan tampilan las yang lebih tinggi, dan mengurangi dampak oksigen pada lasan. Nitrogen juga dapat digunakan untuk mengontrol suhu area pengelasan dan mengurangi pembentukan gelembung dan pori-pori.
· Campuran Hidrogen/Hidrogen: Hidrogen meningkatkan kualitas lasan dan mengurangi pembentukan porositas. Campuran argon dan hidrogen digunakan dalam beberapa aplikasi khusus, seperti pengelasan baja tahan karat. Kandungan hidrogen dalam campuran biasanya berkisar antara 2% hingga 15%.
·Helium: Helium biasanya digunakan untuk pengelasan laser berdaya tinggi karena memiliki konduktivitas termal yang rendah dan tidak mudah terionisasi, sehingga laser dapat lewat dengan lancar dan energi pancaran mencapai permukaan benda kerja tanpa hambatan apa pun. Kondusif untuk pengelasan daya yang lebih tinggi. Helium juga dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas las dan mengontrol suhu pengelasan. Ini adalah gas pelindung paling efektif yang digunakan dalam pengelasan laser, namun harganya 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 ini adalah beberapa gas pendingin yang umum digunakan:
·Air: Air adalah media pendingin umum yang sering digunakan untuk mendinginkan generator laser dan sistem optik pengelasan laser. Sistem pendingin air dapat membantu menjaga kestabilan suhu generator laser dan komponen optik untuk memastikan stabilitas dan kinerja sinar laser。
·Gas atmosfer: Dalam beberapa proses pengelasan laser, gas atmosfer sekitar dapat digunakan untuk pendinginan. Misalnya saja pada sistem optik generator laser, gas atmosfer sekitar dapat memberikan efek pendinginan.
·Gas inert: Gas inert seperti argon dan nitrogen juga dapat digunakan sebagai gas pendingin. Mereka memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah dan dapat digunakan untuk mengontrol suhu area pengelasan dan mengurangi zona yang terkena dampak panas (HAZ).
·Nitrogen Cair: Nitrogen cair adalah media pendingin bersuhu sangat rendah yang dapat digunakan untuk pengelasan laser berdaya sangat tinggi. Ini memberikan efek pendinginan yang sangat efektif dan memastikan kontrol suhu di area pengelasan.
4. Gas Campuran:
Campuran gas biasanya digunakan dalam pengelasan untuk mengoptimalkan berbagai aspek proses, seperti kecepatan pengelasan, kedalaman penetrasi, dan stabilitas busur. Ada dua jenis utama campuran gas: campuran biner dan terner.
1. Campuran Gas Biner:
·Argon + Oksigen: Menambahkan sedikit oksigen ke argon meningkatkan stabilitas busur, menghaluskan kumpulan las, dan meningkatkan kecepatan pengelasan. Campuran ini biasa digunakan untuk pengelasan baja karbon, baja paduan rendah, dan baja tahan karat.
·Argon + Karbon Dioksida: Penambahan CO₂ ke argon meningkatkan kekuatan pengelasan dan ketahanan korosi sekaligus mengurangi percikan. Campuran ini sering digunakan untuk mengelas baja karbon dan baja tahan karat.
·Argon + Hidrogen: Hidrogen meningkatkan suhu busur, meningkatkan kecepatan pengelasan, dan mengurangi cacat pengelasan. Hal ini sangat berguna untuk mengelas paduan berbasis nikel dan baja tahan karat.
2. Campuran Gas Terner:
·Argon + Oksigen + Karbon Dioksida: Campuran ini menggabungkan keunggulan campuran argon-oksigen dan argon-CO₂. Ini mengurangi percikan, meningkatkan fluiditas kolam las, dan meningkatkan kualitas las. Ini banyak digunakan untuk mengelas berbagai ketebalan baja karbon, baja paduan rendah, dan baja tahan karat.
·Argon + Helium + Karbon Dioksida: Campuran ini membantu meningkatkan stabilitas busur, meningkatkan suhu kolam las, dan meningkatkan kecepatan pengelasan. Ini digunakan dalam pengelasan busur arus pendek dan aplikasi pengelasan berat, menawarkan kontrol yang lebih baik terhadap oksidasi.
Pemilihan Gas Dalam Berbagai Aplikasi
Dalam aplikasi pengelasan laser yang berbeda, pemilihan gas yang tepat sangatlah penting, karena kombinasi gas yang berbeda dapat menghasilkan kualitas, kecepatan, dan efisiensi pengelasan yang berbeda. Berikut adalah beberapa panduan untuk membantu Anda memilih gas yang tepat untuk aplikasi spesifik Anda:
Jenis Bahan Las:
Bahan yang berbeda memerlukan kombinasi gas yang berbeda. Secara umum.
·Baja tahan karat biasanya menggunakan argon atau campuran argon/hidrogen.
·Aluminium dan paduan aluminium sering kali menggunakan argon murni.
·Paduan titanium sering menggunakan nitrogen.
·Baja karbon tinggi sering menggunakan oksigen sebagai gas tambahan.
Kecepatan Pengelasan Dan Pentrasi:
Jika diperlukan kecepatan pengelasan yang lebih tinggi atau penetrasi pengelasan yang lebih dalam, kombinasi gas dapat disesuaikan. Menambahkan oksigen sering kali meningkatkan kecepatan dan penetrasi, namun perlu dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari masalah oksidasi.
Kualitas Las:
Beberapa kombinasi gas dapat meningkatkan kualitas dan tampilan lasan. Misalnya, nitrogen dapat memberikan tampilan dan kualitas permukaan yang lebih baik.
Kontrol Pori Dan Gelembung:
Untuk aplikasi yang memerlukan pengelasan berkualitas tinggi, perhatian khusus perlu diberikan pada pembentukan pori-pori dan gelembung. Pemilihan gas yang tepat dapat mengurangi risiko cacat ini.
Pengendalian Zona Terkena Dampak Panas (HAZ):
Tergantung pada bahan yang dibersihkan, limbah berbahaya yang memerlukan prosedur penanganan khusus mungkin dihasilkan selama proses pembersihan. Hal ini dapat menambah biaya keseluruhan proses pembersihan laser.
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 tertentu, disarankan untuk bekerja sama dengan insinyur pengelasan atau produsen peralatan las laser profesional untuk mendapatkan saran profesional dan mengoptimalkan proses pengelasan. Beberapa eksperimen dan optimasi biasanya diperlukan sebelum kombinasi gas akhir dipilih. Tergantung pada aplikasi spesifiknya, kombinasi dan parameter gas yang berbeda dapat dicoba untuk menemukan kondisi pengelasan yang optimal.
Hal yang Perlu Anda Ketahui Tentang: Pengelasan Laser Genggam
Mesin Las Laser yang Direkomendasikan
Untuk mengoptimalkan tugas pengerjaan logam dan pemrosesan material Anda, memilih peralatan yang tepat sangatlah penting. MimoWork Laser merekomendasikanMesin Las Laser Genggamuntuk penyambungan logam yang presisi dan efisien.
Kapasitas & Watt Tinggi untuk Berbagai Aplikasi Pengelasan
Mesin las laser genggam 2000W memiliki ciri ukuran mesin yang kecil namun kualitas pengelasannya cemerlang.
Sumber laser serat yang stabil dan kabel serat yang terhubung memberikan pengiriman sinar laser yang aman dan stabil.
Dengan daya tinggi, lubang kunci las laser menjadi sempurna dan memungkinkan sambungan las lebih kencang bahkan untuk logam tebal.
Dengan tampilan mesin yang ringkas dan kecil, mesin las laser portabel dilengkapi dengan pistol las laser genggam yang dapat dipindahkan, ringan dan nyaman untuk aplikasi pengelasan multi-laser di berbagai sudut dan permukaan.
Berbagai jenis nozel las laser opsional dan sistem pengumpanan kawat otomatis membuat pengoperasian pengelasan laser lebih mudah dan ramah bagi pemula.
Pengelasan laser berkecepatan tinggi sangat meningkatkan efisiensi dan keluaran 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 sesuai merupakan faktor penting dalam memastikan proses pengelasan laser yang efisien dan stabil serta memperoleh hasil pengelasan berkualitas tinggi. Bahan 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 pemotong laser kami dan bagaimana mereka dapat mengoptimalkan proses produksi pemotongan Anda.
Tautan Terkait
Ada Ide Tentang Mesin Las Laser?
Waktu posting: 13 Januari 2025