Dua teknik pemotongan paling populer di bidang manufaktur adalah pemotongan laser dan jet air. Metode terbaik akan ditentukan oleh jenis bahan yang akan diproses dan hasil yang diinginkan. Namun sebelum itu, sangat penting untuk mempertimbangkan variasi mendasar antara kedua proses dan bahan yang kompatibel dengannya. Lanjutkan membaca untuk memahami setiap metode pemotongan secara menyeluruh.
Daftar Isi
Pasar pemotongan laser dan jet air
Memahami proses pemotongan laser dan jet air
Pemotongan laser vs jet air: metode mana yang lebih efisien?
Pasar pemotongan laser dan jet air
Pasar mesin pemotong jet air global bernilai USD 969.2 juta pada tahun 2019 dan diproyeksikan tumbuh pada CAGR sebesar 5.1% dari tahun 2020 hingga 2027. Meningkatnya penerapan proses pemotongan ramah lingkungan di berbagai industri seperti tekstil, otomotif, pengemasan, dan elektronik merupakan salah satu faktor utama yang mendorong pasar pertumbuhan. Selain itu, peningkatan otomatisasi proses telah meningkatkan permintaan lintas industri untuk mesin mutakhir.
Pasar mesin pemotong laser global bernilai USD 5.96 miliar dan diproyeksikan tumbuh pada CAGR sebesar 8.40% pada tahun 2030. Persyaratan produksi yang meningkat di seluruh industri manufaktur dan kebutuhan untuk mengurangi keterlibatan manusia dalam meningkatkan hasil pemrosesan logam telah mendorong pertumbuhan di sektor ini.
Memahami proses pemotongan laser dan jet air
Apa itu pemotongan laser?
A laser mesin pemotong menghasilkan energi menggunakan laser CO2, yang kemudian ditransmisikan melalui sinar yang dipandu oleh cermin dan diarahkan ke material. Itu laser sumber ditempatkan di dalam mesin, dan sinar dapat menghasilkan antara 1500 dan 2600 watt. Mereka bekerja dengan berbagai bahan, termasuk kayu, kaca, plastik, dan semua logam kecuali logam reflektif. Namun, memotong bahan campuran dengan titik leleh yang berbeda dapat menjadi tantangan dengan laser. Karena pemandu sinar yang kaku, struktur dengan rongga dan bahan 3D juga sulit dipotong dengan sinar laser CO2.
Laser pemotongan bekerja dengan baik pada bahan dengan ketebalan 0.12 dan 0.4 dan biasanya digunakan untuk memotong lembaran datar dengan ketebalan sedang. Selain pemotongan, mesin pemotong laser CO2 dapat melakukan ablasi, pengukiran, pengelasan, pengeboran, dan penataan.
Langkah-langkah presisi dan keamanan
Presisi tidak menjadi masalah laser pemotongan karena ukuran minimum celah pemotongan dapat mencapai hingga 0.006 inci, tergantung pada kecepatan laser. Di sisi lain, material yang lebih tipis dapat terkena tekanan gas jika jarak yang tepat tidak dipertahankan, sehingga terjadi sebagian burring. Stres termal juga dapat menyebabkan deformasi dan perubahan struktural kecil, dan material dapat terlihat lurik.
Pemotongan laser dapat menghasilkan asap dan debu; beberapa logam dan plastik dapat menghasilkan asap beracun; dengan demikian, ventilasi diperlukan saat mengoperasikan laser CO2 mesin. Namun, keseluruhan risiko penggunaan mesin semacam itu relatif rendah, begitu pula dengan jumlah limbah yang dihasilkan dan waktu yang diperlukan untuk pembersihan.
Apa itu pemotongan jet air?
Jet air pemotong gunakan air bertekanan untuk memotong bahan, dan area kerja serta pompa seringkali terpisah, berbeda dengan pemotong laser, yang memiliki sumber laser di dalam mesin. Bahan abrasif seperti aluminium oksida dan garnet sering digunakan untuk meningkatkan kemampuan memotong. Secara keseluruhan proses mirip dengan erosi di alam tetapi lebih cepat dan lebih terkonsentrasi — pompa bertekanan tinggi mengalirkan air melalui selang yang kaku, menghasilkan semburan air. Jet air ini memiliki rentang daya 4 hingga 7 kilowatt.
Jet air pemotong dapat memotong bahan apa pun, termasuk kombinasi bahan, tetapi berisiko delaminasi. Mesin ini kadang-kadang dapat menangani pemotongan material 3D tetapi berjuang dengan material sandwich dan rongga, dan memotong material dengan akses terbatas mungkin tetapi menantang.
Jet air dapat melakukan ablasi, pemotongan, dan penataan dan sangat berguna untuk bahan seperti keramik, batu, dan logam tebal, dengan ketebalan mulai dari 0.4 hingga 2 inci.
Langkah-langkah presisi dan keamanan
Jet air pemotongan kurang presisi dibandingkan pemotongan laser karena ukuran potongan minimum adalah 0.2 inci. Selain itu, karena tingkat kekuatan yang tinggi digunakan, material kecil berkinerja buruk dan harus ditangani dengan hati-hati.
Meskipun tekanan termal tidak menjadi masalah, saat menghilangkan burring, bahan abrasif ditambahkan ke air jet dapat menyebabkan permukaan material tampak semburan pasir. Oleh karena itu, kacamata harus dipakai untuk melindungi mata saat menggunakan a jet air pemotong. Selain itu, seluruh proses berisik dan membutuhkan waktu pembersihan yang signifikan karena bahan abrasif bercampur dengan air.
Perbedaan antara pemotongan laser dan jet air
Jenis bahan: Baik jet air maupun laser efektif untuk memotong logam. Namun, karena fungsinya yang bertekanan tinggi, jet air lebih cocok untuk bahan yang lebih kaku dengan ketebalan mulai dari 0.4 hingga 2 inci. Sebaliknya, pemotongan laser berfungsi paling baik untuk bahan yang lebih tipis dengan ketebalan 0.12 dan 0.4 inci.
Tingkat presisi dan kecepatan: Laser pemotongan jauh lebih cepat daripada jet air dan memiliki kemampuan presisi yang lebih tinggi, dengan toleransi +/- 0.005 inci tergantung pada kecepatan mesin laser. Di sisi lain, jet air pemotong memiliki toleransi +/- 0.03 inci.
Biaya: Laser pemotong tidak memiliki biaya perkakas dan memiliki biaya komponen yang rendah karena tingginya permintaan untuk proses tersebut. Di sisi lain, pemotong jet air memiliki tingkat komponen yang tinggi karena bahan habis pakai tetapi tanpa biaya perkakas. Pemotong laser lebih mahal daripada jet air pemotong secara umum, selain dari harga pembelian awal, biaya pemeliharaan dan pengoperasian jauh lebih rendah.
Waktu pembersihan: Laser pemotongan kadang-kadang dapat meninggalkan burring pada permukaan potongan komponen, yang memerlukan deburring untuk kehalusan, keamanan, dan fungsionalitas maksimum. Sebaliknya, jet air pemotongan membuat komponen yang dipotong halus dan siap digunakan, membutuhkan pembersihan minimal setelah pemotongan.
Kesamaan antara jet air dan pemotongan laser
Fleksibilitas: Keduanya laser dan proses pemotongan jet air sangat serbaguna dan dapat bekerja dengan banyak bahan, termasuk logam, kayu, tembaga, dan perunggu. Mereka juga sangat mudah beradaptasi, memungkinkan penyesuaian untuk memenuhi kebutuhan bisnis tertentu.
Dirancang untuk otomatisasi: Kedua proses memberikan presisi tinggi dan ketepatan di berbagai aplikasi, menjadikannya cocok untuk sifat berulang dari proses otomatis. Mereka dapat berulang kali melakukan pemotongan yang sama dengan presisi, memastikan konsistensi di seluruh batch produk.
Lebar garitan sempit: Istilah "lebar garitan" dalam pemotongan material menjelaskan jumlah material yang hilang pada setiap pemotongan. Laser dan pemotongan jet air keduanya menghasilkan lebar garitan kecil, dengan yang pertama memiliki lebar garitan yang sangat tipis dan yang terakhir rata-rata sekitar 0.01 inci. Potongan ramping ini memungkinkan desain yang rumit dan akhir merinci.
Aplikasi pemotongan laser
- Laser pemotongan memberikan presisi tinggi, toleransi, dan akurasi, hemat biaya, dan digunakan di banyak industri. Misalnya, digunakan dalam industri otomotif untuk memotong berbagai bagian seperti kap mesin, atap, dan pintu serta untuk mengukir interior.
- Laser pemotongan juga digunakan dalam industri cetakan, die, dan perkakas karena toleransinya yang tinggi, kecepatan tinggi, dan kemampuannya untuk memotong kedalaman material yang berbeda, sehingga cocok untuk material yang kokoh.
– Pemotongan laser populer di industri perhiasan karena dapat mengukir desain yang rumit menjadi bahan seperti emas, perak, dan berlian untuk menghasilkan potongan yang rumit. Ini juga merupakan primer pemotongan proses dalam industri ini karena garitannya kecil, meminimalkan limbah.
Aplikasi pemotongan jet air
- Jet air pemotongan paling sering digunakan pada bahan dengan persyaratan termal yang tinggi. Ini banyak digunakan dalam industri otomotif untuk memproduksi suku cadang seperti pelat selip, gasket logam, dan bagian bodi kendaraan khusus. Karena proses pemotongan tidak menghasilkan tekanan mekanis, cocok untuk bagian yang tebal.
- Air jet juga digunakan dalam industri kedirgantaraan untuk memproduksi komponen bilah turbin, panel kabin, dan mesin jet. Metode ini populer karena tidak menghasilkan panas, yang mengurangi kemungkinan retak mikroskopis dan bengkok pada komponen.
Pemotongan laser vs jet air: metode mana yang lebih efisien?
Artikel ini menyelidiki mekanisme yang mendasari proses pemotongan laser dan jet air tanpa memutuskan mana yang lebih unggul. Sebaliknya, ini berusaha untuk mengidentifikasi persamaan dan perbedaan antara kedua proses tersebut. Padahal, metode pemotongan terbaik akan ditentukan sepenuhnya oleh proyek dan bahan yang akan digunakan.
Ringkasnya, pemotongan laser memberikan presisi yang lebih tinggi dan lebih cocok untuk proyek perincian halus dan pengukiran. Sebaliknya, semburan air paling cocok untuk bahan yang lebih tebal dan tidak memiliki batasan bahan.
