Cara Kerja Laser dan Jenisnya Pada Mesin CNC

Dalam era industri modern, teknologi laser pada mesin CNC telah merevolusi cara kita memahami dan memanfaatkan pemotongan material. Proses yang sebelumnya memakan waktu dan tenaga kini dapat diselesaikan dengan presisi tinggi dan efisiensi yang mengagumkan berkat kekuatan laser yang menjadi tulang punggung mesin CNC.

Foto sumber: pixabay

Cara kerja laser pada mesin laser CNC memungkinkan laser untuk menjadi kekuatan yang kuat untuk pemotongan dengan presisi tinggi. Proses ini terjadi dalam beberapa langkah:

Pembangkitan Sumber Cahaya: Mesin laser menggunakan tabung berisi gas (seperti karbon dioksida, CO2) atau kristal padat (seperti YAG atau fiber) yang diberi energi listrik. Ini menghasilkan foton-foton berenergi tinggi.
Penguatan Cahaya: Foton-foton bergerak melalui medium penguat seperti cermin atau serat optik. Di sini, foton-foton merangsang atom-atom dalam medium untuk melepaskan foton tambahan yang sejalan dengan fase dan arah gerakan mereka, sehingga cahaya menjadi lebih terfokus dan berenergi tinggi.
Penyinaran Fokus: Cahaya laser kemudian diarahkan melalui lensa fokus ke area kerja pada bahan yang akan dipotong. Lensa fokus memusatkan energi cahaya menjadi titik kecil dengan intensitas tinggi.
Pemotongan Material: Ketika energi cahaya yang sangat terfokus ini bertemu dengan permukaan bahan, itu menyebabkan pemanasan yang cepat dan lokal. Bahan meleleh, menguap, atau teroksidasi, menciptakan jalur potongan yang akurat dan halus.
Gerakan CNC: Selama proses pemotongan, meja kerja atau laser diatur untuk bergerak secara terprogram oleh sistem kontrol CNC. Ini memastikan bahwa laser bergerak sesuai dengan pola potongan yang telah diprogram sebelumnya dalam desain CAD/CAM.
Pemisahan Material: Setelah pemotongan selesai, material yang telah dipotong biasanya akan berpisah dengan bantuan mekanisme atau bantuan manusia, membentuk bentuk yang diinginkan sesuai desain.

Mesin laser CNC sangat efektif untuk pemotongan berbagai bahan, termasuk logam, kayu, kertas, plastik, dan lainnya, karena laser dapat menghasilkan panas lokal yang tinggi dengan sangat cepat dan dengan presisi tinggi. Mesin ini umum digunakan dalam industri manufaktur, seni dan kerajinan, serta aplikasi teknik lainnya.

Jenis Kekuatan Laser

Pada umumnya, terdapat tiga jenis kekuatan laser yang sering digunakan pada mesin laser CNC, yaitu:

Laser CO2: Laser CO2 adalah jenis yang paling umum digunakan pada mesin laser CNC. Laser ini menggunakan gas CO2 yang diberi energi listrik untuk menghasilkan radiasi inframerah. Laser CO2 memiliki keunggulan dalam pemotongan bahan non-logam seperti kayu, kertas, plastik, kain, dan sebagainya. Kekuatan laser CO2 dapat bervariasi dari beberapa watt hingga puluhan kilowatt, tergantung pada aplikasinya.
Laser Nd:YAG: Laser Nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet) menggunakan kristal padat untuk menghasilkan radiasi laser. Laser ini memiliki keunggulan dalam pemotongan logam dan material keras lainnya. Laser Nd:YAG sering digunakan untuk pemotongan logam tipis dan pengelasan. Kekuatan laser Nd:YAG juga bervariasi, tetapi umumnya lebih rendah dari laser CO2.
Laser Serat: Laser serat menggunakan serat optik yang diberi doping untuk menghasilkan radiasi laser. Laser serat memiliki keunggulan dalam efisiensi energi dan dapat menghasilkan laser dengan kekuatan tinggi. Laser serat sering digunakan untuk pemotongan logam, pengelasan, dan markah. Kekuatan laser serat bisa mencapai beberapa kilowatt.

Setiap jenis laser memiliki keunggulan dan aplikasi yang berbeda tergantung pada jenis material yang akan diproses dan tingkat presisi yang dibutuhkan. Pemilihan kekuatan laser yang tepat sangat penting untuk mendapatkan hasil pemotongan yang optimal sesuai dengan kebutuhan aplikasi. (***)