In-depth understanding of laser welding: working principle and application

Pemahaman mendalam tentang laser welding: prinsip kerja dan aplikasinya.Laser welding adalah proses yang menggunakan sinar laser untuk menggabungkan logam atau termoplastik bersama untuk membentuk lasan. Sebagai sumber panas yang terkonsentrasi, pengelasan laser dapat dilakukan pada kecepatan pengelasan tinggi dalam meter per menit pada material tipis. Sementara pada material yang lebih tebal, lasan yang sempit dan dalam dapat dihasilkan antara bagian bertepi persegi.

laser welding working principle and application

2 Mode Pengelasan Laser

Prinsip pengelasan laser dapat dibagi menjadi dua mode operasi yang berbeda secara fundamental. Mereka adalah pengelasan konduksi panas dan pengelasan penetrasi dalam laser. Cara interaksi sinar laser dengan bahan yang dilas akan bergantung pada kerapatan daya saat sinar mengenai benda kerja. Ketika kerapatan daya kurang dari 104-105 W/cm2, itu adalah pengelasan konduksi panas. Pada saat ini, kedalaman penetrasi dangkal dan kecepatan pengelasan lambat; rasio aspek.

Laser welding is usually done with a keyhole mechanism using higher power densities. When a laser beam is focused on a spot small enough, to produce a power density of typically >106-107 W/cm2, the material in the beam path not only melts but evaporates.A large amount of heat is then carried away by conduction. Focused laser beam It then penetrates the workpiece, creating a cavity known as the “keyhole”.It is filled with metal vapor. (which in some cases can even be ionized, forming a plasma).

Laser kepadatan daya tinggi difokuskan pada permukaan benda kerja dan diuapkan untuk membentuk lubang kecil. Lubang ini menyerap semua energi cahaya yang masuk. Panas dipindahkan dari dinding luar rongga bersuhu tinggi untuk melelehkan logam yang mengelilingi rongga. Penguapan bahan yang terus menerus di bawah iradiasi sinar laser menghasilkan uap suhu tinggi. Tegangan permukaan lapisan dinding yang dibentuk oleh aliran cairan di luar dinding lubang seimbang dengan tekanan uap yang dihasilkan secara terus menerus di rongga lubang dan mempertahankan dinamika keseimbangan.

Balok terus menerus memasuki lubang kecil, dan logam cair yang mengelilingi dinding lubang bergerak maju dengan balok terdepan. Logam cair mengisi celah yang ditinggalkan oleh lubang kecil dan mengembun, sehingga membentuk lasan.

Aplikasi Pengelasan Laser

Pengelasan laser terutama digunakan dalam pembuatan kapal, mobil, dirgantara, manufaktur mesin, dan banyak bidang lainnya. Misalnya, dalam industri otomotif, pengelasan pelat penjahit dapat menghubungkan pelat baja dengan bahan dan ketebalan berbeda. Cara seperti itu dapat mengurangi bobot bodi mobil dan mengurangi limbah material. Dalam industri manufaktur penerbangan, badan pesawat terdiri dari banyak bagian. Pengelasan laser menggantikan teknologi sambungan paku keling tradisional, yang mengurangi bobot badan pesawat sebesar 15%. Dalam industri pembuatan kapal, teknologi pengelasan laser memiliki karakteristik efisiensi tinggi dan kedalaman penetrasi yang besar. Cara tersebut dapat mengurangi beban kerja pengelasan dok dan meningkatkan akurasi produksi.