Baja tahan karat dapat ditemukan di mana-mana dalam kehidupan kita sehari-hari, mulai dari instrumen bedah kecil, peralatan makan dan masak, hingga bahan konstruksi besar dan peralatan industri. Pemotongan laser disukai oleh semakin banyak prosesor baja tahan karat karena kecepatannya yang tinggi dan akurasinya yang tinggi.
Artikel ini akan membahas dasar-dasar pemotongan laser baja tahan karat, kesulitan dan biaya pemotongan.
Apa itu Pemotongan Laser Baja Tahan Karat?
Pemotongan laser baja tahan karat adalah proses di mana sinar laser dengan kepadatan daya yang sangat tinggi difokuskan ke permukaan baja tahan karat, menyebabkan peningkatan suhu permukaan lokal yang cepat dan peleburan, penguapan, dan ablasi yang cepat.
Pada saat yang sama, melalui aliran udara berkecepatan tinggi koaksial balok akan terjadi lelehan baja tahan karat yang meleleh, untuk mewujudkan pemotongan presisi benda kerja.
Mengapa Baja Tahan Karat Sulit Dipotong?
Alasan utama mengapa baja tahan karat sulit dipotong tidak dapat dipisahkan dari sifat fisik dan kimianya yang unik, terutama dalam metode pemrosesan tradisional akan menghadapi tantangan berikut:
Reflektifitas tinggi
Baja tahan karat, terutama austenitik 304, 316 pada reflektifitas laser serat hingga 70%, jauh lebih tinggi daripada baja karbon. Hal ini menyulitkan untuk memasangkan energi laser secara efisien, dan daya yang lebih tinggi diperlukan untuk memulai pemotongan dibandingkan dengan memotong baja karbon dengan ketebalan yang sama.
Viskositas leleh yang tinggi, terak yang mudah digantung
Karena baja tahan karat mengandung unsur-unsur seperti kromium dan nikel, baja ini memiliki viskositas lelehan yang tinggi dan fluiditas yang buruk. Ini berarti bahwa gas bantu sulit untuk sepenuhnya meniup terak, ujung bawah potongan mudah membentuk terak "tetesan air mata".
Pelemahan energi pemotongan pelat tebal
Saat memotong ketebalan pelat baja tahan karat > 10mm, laser dipantulkan berkali-kali di dalam garitan, sehingga menghasilkan distribusi energi yang tidak merata, yang menyebabkan peningkatan lancip garitan dan akumulasi terak di bagian bawah.
Potong offset
Di bawah suhu tinggi laser, seng, mangan, dan elemen titik didih rendah lainnya dalam baja tahan karat diuapkan secara istimewa, dan penguapan elemen-elemen ini menyebabkan pergeseran komposisi tepi garitan, dan ketahanan korosi pada tepi potongan dapat berkurang.
Apa Alat Terbaik untuk Memotong Baja Tahan Karat?
Ada banyak cara untuk memotong baja tahan karat, seperti pemotongan laser, pemotongan CO2, mesin penggilingan CNC, pemotongan air, pemotongan plasma, dan sebagainya. Mengapa pemotongan laser adalah alat terbaik?
Presisi pemotongan yang tinggi
Titik pemfokusan laser yang dibentuk oleh cermin pemfokusan sekecil 0,01 mm, yang dapat langsung memanaskan baja tahan karat ke titik leleh atau suhu penguapan, dengan gas bertekanan tinggi untuk menerbangkan bahan cair, membentuk celah yang sangat sempit hingga 0,1 mm, permukaan yang dipotong halus dan bebas duri, dan zona yang terpengaruh panas sangat kecil.
Kualitas pemotongan yang sangat baik dan tidak mudah berubah bentuk
penguapan suhu tinggi laser pada material dalam waktu yang sangat singkat, ketegaklurusan garitannya bagus, kekasaran permukaan bisa mencapai Ra6.3μm atau kurang, mengurangi pemrosesan sekunder. Ditambah konsentrasi panas pemotongan baja tahan karat laser, menghasilkan deformasi termal yang sangat rendah, yang terutama terlihat pada pemotongan pelat baja tahan karat tipis.
Pemanfaatan material yang tinggi
Dibandingkan dengan proses pemotongan tradisional, seperti pemotongan api, baja tahan karat yang dipotong dengan laser memiliki celah yang lebih dari 50% lebih sempit, dan dengan sarang bersarang, Anda dapat menghemat bahan hingga 30%.
Keuntungan biaya jangka panjang
Investasi awal peralatan pemotongan laser Ss tinggi, tetapi penggunaan konsumsi energi dan bahan habis pakai yang komprehensif, dibandingkan dengan mesin pemotong plasma, mesin penggilingan cnc, pemotongan karbon dioksida, dll., Biaya pemrosesan satu bagian hanya 1/3-1/2 dari biaya pemotongan lainnya.
Masalah Umum dari Baja Tahan Karat yang Dipotong dengan Laser
Apakah Anda mengalami beberapa kesulitan saat memotong baja tahan karat dengan laser? Bagian ini menyusun fenomena umum dalam memotong baja tahan karat, dan mengusulkan solusi setelah menganalisisnya.
Cacat Duri
Pada penindikan baja tahan karat, sinar laser mengenai permukaan baja tahan karat dan mulai meleleh. Lelehannya dikeluarkan ke permukaan material. Lelehan ini memercik di sekitar lubang kecil dan membentuk gerinda kumis. Gerinda kumis ini menyebabkan goresan pada permukaan yang dipotong dan juga memengaruhi tindakan pembuatan profil sensor kapasitas elektrostatik.
[Alasan] Apabila oksigen digunakan sebagai gas bantu, logam cair akan teroksidasi selama proses penindikan dan tidak membentuk kumis serta tidak melekat dengan baik pada permukaan bahan baja tahan karat.
Tetapi ketika nitrogen digunakan sebagai gas bantu, logam cair tidak akan dipertahankan ah, viskositas lelehannya rendah, akan meregang menjadi kumis, ditambah dengan lelehan bahasa permukaan material di antara kekencangan yang kuat, dan kemudian menumpuk di lubang-lubang kecil di sekitarnya.
Bagaimana cara mengatasi duri kumis baja tahan karat?
[Solusi] Untuk mengatasi duri kumis pada pemotongan laser baja tahan karat, perlu untuk mencegah percikan logam cair dan perlekatan.
(1) Mengurangi produksi bahan cair
①Kita dapat menyesuaikan kondisi perforasi, meningkatkan frekuensi untuk mengurangi daya output dari satu pulsa akan efektif dalam mengurangi jumlah lelehan. Namun demikian, perlu dicatat bahwa apabila menggunakan kondisi pemrosesan ini, input panas akan meningkat sehingga tidak dapat digunakan untuk pemotongan pelat tebal.
② Memanfaatkan gas bantu atau gas hembusan terukur untuk meniup logam cair yang dikeluarkan dari lubang perforasi. Hasil pemrosesan dengan gas bantu pada tekanan 0,05 MPa dan 0,7 MPa ditunjukkan dalam gambar. Seperti yang dapat dilihat, jumlah terak cair yang menempel pada permukaan lebih sedikit ketika gas bertekanan tinggi digunakan.
(2) Mencegah adhesi
Menerapkan lapisan penghalang pada permukaan baja tahan karat mencegah logam cair melekat. Ini karena selama perforasi, logam cair yang dihasilkan terakumulasi pada lapisan penghalang dan bukannya melekat langsung ke permukaan baja tahan karat.
Untuk pemilihan film isolasi, agen pencegah terak atau surfaktan yang memfasilitasi pemrosesan selanjutnya dapat digunakan.
(3) Penghapusan Duri
Apa yang bisa dilakukan untuk menghilangkan gerinda yang sudah tercipta? Kita bisa memotong lubang bundar yang sangat kecil di sekitar lubang yang berlubang, dan membuang logam cair beserta lubangnya sewaktu memotongnya. Atau, pindahkan posisi titik fokus ke atas setelah melubangi lubang untuk melelehkan penumpukannya untuk kedua kali, dan gunakan gas untuk meniupnya.
Memproses Lembaran Baja Tahan Karat 1mm Menghasilkan Deformasi
Apabila memotong baja tahan karat dengan laser dalam bentuk strip tipis, terdapat perbedaan dalam lebar sumbu pendek di ujung dan di bagian tengah.
[Alasan] Alasan utama perbedaan lebar sumbu pendek adalah, bahwa panas logam cair di bagian garitan menaikkan suhu benda yang diproses, dan pemotongan akan dilakukan dalam kondisi suhu material yang tinggi. Ketika suhu menurun setelah pemotongan, penyusutan bentuk mesin menyebabkan kesalahan yang dijelaskan di atas. Selain itu, bentuk benda kerja bergeser dalam lebar garitan sekitar 0,5 mm, yang juga menjadi penyebab kesalahan dalam ukuran potongan.
[Solusi] Jika bentuk yang diproses bergeser di dalam garitan, masalah ini dapat diatasi dengan memasang sambungan mikro antara bentuk yang diproses dan material di luar bentuk yang diproses. Metode pengaturan koneksi mikro adalah dengan berhenti sejenak di tengah-tengah pemotongan, kemudian memindahkan lintasan pemesinan sedikit sebelum melanjutkan pemotongan. Menyiapkan koneksi mikro wajib dilakukan untuk menjaga jarak antara bentuk yang diproses dan material di luar bentuk yang diproses, yang mencegah deformasi.
Dalam pemrosesan bahan baja karbon canai panas, fenomena jumlah deformasi yang berbeda pada posisi pemrosesan yang berbeda kadang-kadang terjadi. Hal ini mungkin disebabkan oleh baja dalam pendinginan setelah penggulungan, ujung material tidak cukup didinginkan, tegangan sisa relatif tinggi, tegangan dilepaskan dalam pemotongan laser, yang mengakibatkan deformasi.
Pemotongan Langsung Baja Tahan Karat Berlapis Film
Banyak baja tahan karat yang dijual di pasaran memiliki lapisan pelindung yang diaplikasikan pada permukaannya untuk mencegah goresan. Secara umum, lapisan pelindung akan dilepas sebelum pemotongan, dan kemudian lapisan tersebut akan dipasang kembali setelah pemotongan.
Namun, lebih banyak pelanggan membutuhkan pemotongan laser ss dengan film yang diaplikasikan. efek dari baja tahan karat yang diaplikasikan film dalam pemotongan tidak stabil, terkadang efeknya sangat bagus, terkadang pengelupasan film pelindung akan terjadi.
[Alasan] Jadi mengapa hal itu menyebabkan lapisan pelindung terkelupas? Hal ini dikarenakan dalam pemotongan, gas bantu yang tidak masuk ke dalam celah akan berdifusi ke permukaan baja tahan karat, menyerang lapisan pelindung dan permukaan material yang berada di dalam celah tersebut, sehingga lapisan pelindung terkelupas.
[Solusi] Saat memotong film pelindung, intensitas pola sinar laser pada ujung tombak harus didistribusikan secara tajam, dan harus berhati-hati agar laser tidak bergejolak. Kondisi kecepatan harus ditetapkan ke kondisi kecepatan tinggi untuk mengurangi pengaruh termal laser pada film pelindung.
Biaya Pemotongan Laser Baja Tahan Karat
Biaya pemotongan laser baja tahan karat merupakan faktor penting yang mempengaruhi pilihan mesin pemotongan laser. Mari kita analisis biaya investasi dalam pemotongan laser baja tahan karat satu per satu.
Biaya Investasi Awal
Harga mesin pemotongan laser stainless steel adalah biaya investasi awal pemotongan laser ss, dan juga merupakan biaya tetap, dan harga spesifiknya tergantung pada pemasok peralatan, daya, lebar pemrosesan, dan fitur tambahan (seperti meja pertukaran, sistem bongkar muat, dan sistem penghilang debu), dan sebagainya. Secara umum, semakin tinggi daya, semakin tinggi kapasitas pemotongan, tetapi semakin tinggi biaya investasi awal.
Biaya Operasional
Biaya operasional juga merupakan biaya variabel, yaitu biaya penggunaan peralatan, termasuk konsumsi daya, konsumsi gas, biaya pemeliharaan dan biaya tenaga kerja.
Konsumsi daya
Efisiensi konversi fotolistrik mesin pemotongan laser serat baja tahan karat sekitar 30% -40%, yaitu konsumsi daya aktual laser 1kW sekitar 2,5-3,3kW. Biaya listrik spesifik tergantung pada lokasi tarif listrik.
Konsumsi gas
Gas yang dikonsumsi dalam proses pemotongan untuk mencegah oksidasi dan meniup bahan cair, juga merupakan salah satu biaya operasional. Contohnya, nitrogen, oksigen, argon, dll. Pilihan spesifik gas bantu mana yang tergantung pada t
Jenis bahan logam yang akan dipotong. Banyak orang akan menggunakan udara bertekanan untuk menghemat biaya saat memotong, tetapi kualitas pemotongannya buruk, terak mudah menggantung.
Biaya pemeliharaan
Biaya perawatan mesin pemotongan laser serat stainless steel terutama adalah penggantian optik, nozel, dan biaya perawatan laser. Dibandingkan dengan mesin pemotongan laser CO2, biaya perawatan mesin pemotongan laser serat jauh lebih rendah, terutama karena biaya bahan habis pakai yang lebih rendah dan masa pakai laser yang lebih lama.
Pertanyaan Umum
Ketebalan baja tahan karat yang dapat dipotong dengan laser tergantung pada daya peralatan. Laser 1500W-3000W dapat memotong baja tahan karat hingga setebal 8mm. Laser 6kW-12kW dapat memotong lembaran baja tahan karat hingga setebal 1-25mm. Laser 15kW atau lebih dapat memotong lembaran baja tahan karat hingga setebal 30-40mm. Pemotongan laser daya ultra tinggi dengan ketebalan lembaran baja tahan karat hingga 30-40mm.
Tentu saja bisa! Tentu saja! Baja tahan karat 304 dapat dipotong dengan laser secara efektif. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa baja tahan karat 304 memiliki konduktivitas termal yang baik tetapi reflektifitasnya lebih rendah daripada aluminiumsehingga kompatibel dengan laser serat. Tidak seperti baja tahan karat feritik atau martensitik, struktur austenitiknya meminimalkan risiko retak selama proses pemotongan.
Pemotongan baja tahan karat dengan laser adalah di mana pilihan gas bantu memiliki dampak langsung pada kualitas, kecepatan, dan biaya pemotongan.
Jika Anda mengejar pemotongan presisi tanpa pemotongan teroksidasi, berikan preferensi pada nitrogen, ini karena nitrogen adalah gas inert yang tidak akan bereaksi dengan zat-zat di dalam baja tahan karat, potongannya berwarna putih keperakan warna asli, permukaan pemotongan halus tanpa terak yang menggantung, tanpa perawatan sekunder.
Jika Anda memerlukan kecepatan potong yang tinggi dan dapat menerima lapisan oksida hitam yang dihasilkan oleh oksidasi permukaan pemotongan, maka oksigen adalah gas tambahan yang baik.
Jika Anda ingin memaksimalkan penghematan biaya dan tidak memerlukan hasil dan kecepatan pemotongan yang tinggi, Anda dapat mempertimbangkan udara bertekanan.
Kesimpulan
Kami telah membahas alasan mengapa pemotongan baja tahan karat dengan laser sulit dilakukan dan menganalisis secara rinci masalah umum dan solusi untuk memotong baja tahan karat dan biaya pemotongan baja tahan karat dengan laser.
Apa keraguan Anda yang lain tentang pemotongan baja tahan karat dengan laser? Anda dapat memberi tahu kami keraguan dan pemikiran Anda.
Jika Anda mempertimbangkan untuk memilih mesin pemotongan laser stainless steel dengan kualitas bagus, layanan purna jual yang cepat, dan harga yang hemat biaya, Anda dapat mempelajari hal-hal berikut LASER XTyang merupakan salah satu produsen peralatan laser serat terkenal di Cina. Mereka akan memberikan solusi pemotongan baja tahan karat terbaik sesuai dengan kebutuhan Anda.
Indonesian 
English 
Arabic 
French 
Turkish 
Spanish 
Portuguese 
Czech 
Polish 
German 
Korean 
Japanese 
Greek 
Ukrainian 
Italian 
Finnish 
Dutch 
Swedish 
Romanian