Dalam industri pengolahan logam, teknologi pemotongan laser banyak digunakan karena efisiensi, presisi, dan keserbagunaannya. Nozel pemotongan laser memainkan peran penting dalam keseluruhan proses pemotongan. Desain dan pemilihan nozel secara langsung mempengaruhi kualitas pemotongan, termasuk kecepatan pemotongan, akurasi pemotongan, kualitas tepian, dan konsumsi bahan. Artikel ini akan membahas secara rinci dampak nozel pemotongan laser terhadap kualitas pemotongan dan pemilihan bukaan nosel.

1. Dampak nozel pemotongan laser terhadap kualitas pemotongan

Kecepatan memotong:

Kecepatan potong merupakan indikator penting efisiensi pemotongan laser. Desain nosel mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kecepatan potong. Desain nosel yang tepat mengoptimalkan aliran gas dan meningkatkan kecepatan pemotongan. Bukaan nosel, bentuk, dan jarak dari nosel ke benda kerja semuanya mempengaruhi aliran gas. Aliran gas yang baik dapat dengan cepat menghilangkan terak dan mencegahnya menempel pada permukaan pemotongan, sehingga meningkatkan kecepatan potong.

Akurasi pemotongan:

Akurasi pemotongan menentukan kualitas akhir potongan. Keakuratan dan keselarasan nosel secara langsung mempengaruhi pemfokusan dan keakuratan pemotongan sinar laser. Jika diameter lubang nosel tidak rata atau penyelarasan nosel buruk, sinar laser akan dibelokkan, mengakibatkan jalur pemotongan tidak akurat dan mempengaruhi kualitas pemotongan akhir.

Kualitas tepi:

Kualitas tepi adalah salah satu kriteria penting untuk mengevaluasi kualitas pemotongan. Desain nosel mempengaruhi keseragaman aliran gas dan efisiensi pembuangan terak. Nosel yang sesuai dapat menghasilkan aliran udara yang seragam dan terkonsentrasi, mengurangi adhesi terak, dan memperoleh ujung tombak yang halus. Kualitas tepi berhubungan langsung dengan kemudahan langkah pemrosesan selanjutnya.

Bahan konsumsi:

Desain nosel yang buruk dapat mengakibatkan lebih banyak limbah material. Misalnya, jika aliran gas tidak cukup terkonsentrasi, maka akan meningkatkan zona yang terkena dampak panas pemotongan, menyebabkan panas berlebih, deformasi atau pembakaran pada tepi material, dan meningkatkan limbah material. Oleh karena itu, desain nosel berperan penting dalam mengurangi konsumsi material dan meningkatkan manfaat ekonomi.

2. Pemilihan bukaan nosel

Bukaan nosel merupakan parameter penting yang mempengaruhi kualitas pemotongan laser. Bahan dan kebutuhan pemotongan yang berbeda memerlukan diameter lubang nosel yang berbeda. Berikut beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih bukaan nosel:

Jenis dan ketebalan bahan:

Bahan lembaran tipis: Bahan lembaran tipis biasanya menggunakan nozel berdiameter lubang yang lebih kecil (seperti 1,0 mm hingga 1,5 mm) untuk mendapatkan akurasi pemotongan dan kualitas tepi yang lebih tinggi. Lubang yang lebih kecil menghasilkan aliran udara yang lebih terkonsentrasi dan kuat, membantu menghilangkan terak cair dengan cepat.

Bahan pelat tebal: Bahan pelat tebal biasanya memerlukan nosel dengan diameter lubang lebih besar (seperti 2,0 mm hingga 3,0 mm) untuk memberikan aliran udara yang cukup guna memastikan terak dapat dihilangkan tepat waktu dan mencegah deformasi material selama proses pemotongan.

Memotong jenis gas:

Oksigen: Oksigen biasanya digunakan untuk memotong baja karbon. Saat menggunakan pemotongan oksigen, diameter lubang yang lebih besar (seperti 1,5 mm hingga 2,5 mm) diperlukan untuk memberikan aliran udara yang cukup dan efek pembakaran reaksi, serta meningkatkan kecepatan dan kualitas pemotongan.

Nitrogen: Nitrogen umumnya digunakan untuk memotong baja tahan karat dan aluminium. Karena nitrogen tidak mendukung pembakaran, penggunaan nosel berdiameter lubang yang lebih kecil (seperti 1,0 mm hingga 1,5 mm) dapat memberikan tekanan aliran udara yang lebih tinggi dan meningkatkan kualitas pemotongan.

Kekuatan laser:

Laser berkekuatan tinggi biasanya memerlukan nosel dengan bukaan lebih besar untuk memungkinkan aliran udara lebih besar guna mendinginkan zona pemotongan dan menghilangkan terak. Laser berdaya rendah dapat menggunakan nozel bukaan lebih kecil untuk mencapai akurasi pemotongan yang lebih tinggi.

Persyaratan kecepatan potong dan kualitas:

Untuk pemotongan kecepatan tinggi, pemilihan nosel dengan diameter lubang lebih besar dapat meningkatkan laju aliran gas sehingga mempercepat proses pemotongan.

Untuk pemotongan berkualitas tinggi, memilih nosel lubang yang lebih kecil dapat memberikan kontrol aliran gas yang lebih presisi, sehingga memastikan kualitas tepi potongan.