Gas Bantu Pada Pemotongan Laser

Pemotongan laser merupakan teknologi yang sangat bergantung pada penggunaan gas asistensi (bantu) yang tepat. Gas ini tidak hanya membantu dalam menghilangkan material leleh dari area potongan, tetapi juga berperan dalam meningkatkan kualitas dan efisiensi proses pemotongan. Berikut adalah beberapa aspek penting dalam pemilihan dan penggunaan gas untuk pemotongan laser.

Fungsi Gas Asistensi dalam Pemotongan Laser

Gas asistensi memiliki beberapa fungsi utama dalam proses pemotongan laser, yaitu:

1. Meniup material dari celah potongan agar tidak menumpuk menjadi slag.
2. Mendinginkan permukaan material untuk mengurangi efek panas berlebih atau Heat-Affected Zone (HAZ).
3. Mendinginkan lens protect guna mencegah kontaminasi dan memperpanjang umur pakai komponen optik.
4. Melindungi permukaan material dari oksidasi, terutama saat menggunakan nitrogen pada stainless steel.

Kesalahan dalam pengaturan gas dapat mengakibatkan slag yang berlebihan, penurunan kualitas potongan, serta gangguan operasional pada mesin.

Jenis Gas yang Digunakan dalam Pemotongan Laser

Terdapat tiga jenis gas asistensi utama yang sering digunakan dalam pemotongan laser:

1. Oksigen (O₂)
   • Fungsi: Berperan sebagai oksidator yang meningkatkan energi pemotongan melalui reaksi eksotermis (reaksi kimia yang melepaskan energi dalam bentuk panas ke lingkungan sekitarnya).
   • Pengaruh: Meningkatkan kecepatan pemotongan, tetapi menyebabkan oksidasi pada tepi potongan (Slag) yang memerlukan proses finishing tambahan.
2. Nitrogen (N₂)
   • Fungsi: Sebagai gas inert (gas yang tidak bereaksi kimia terhadap material yang akan dipotong) yang mencegah oksidasi dengan mengisolasi area pemotongan dari oksigen di udara.
   • Pengaruh: Hasil potongan lebih bersih dan bebas oksida, cocok untuk material seperti stainless steel yang membutuhkan tampilan estetis.
3. Udara Terkompresi (Compressed Air)
   • Fungsi: Alternatif ekonomis untuk pemotongan material tipis.
   • Pengaruh: Dapat menyebabkan sedikit oksidasi pada tepi potongan, sehingga kurang cocok untuk aplikasi yang memerlukan kualitas tinggi.

Tekanan Gas dan Pengaruhnya terhadap Hasil Pemotongan

Tekanan gas sangat mempengaruhi efisiensi dan kualitas potongan. Berikut beberapa faktor yang perlu diperhatikan:

• Tekanan Terlalu Rendah:
  • Tidak efektif mengeluarkan lelehan material, sehingga menyebabkan slag menumpuk dan permukaan potongan menjadi kasar.
• Tekanan Terlalu Tinggi:
  • Mempercepat pembuangan lelehan, tetapi berisiko menyebabkan erosi material dan pelebaran celah potongan.

Sebagai contoh, dalam pemotongan menggunakan nitrogen, tekanan gas yang ideal berkisar antara 16-20 bar untuk memastikan kualitas potongan optimal.

Kemurnian Gas dan Dampaknya terhadap Kualitas Pemotongan

Kemurnian gas juga menjadi faktor penting dalam pemotongan laser. Standar kemurnian gas meliputi:

• UHP (Ultra High Purity): 99,999%
• HP (High Purity): 99,99%
• Gas Biasa: ≤ 99,95%

Gas dengan kadar air atau oli yang tinggi dapat merusak lens protect dan menyebabkan fluktuasi daya potong, yang berdampak pada kualitas hasil pemotongan.

Peralatan gas/tabung

Proses pengisian dan peralatan/tabung yang tidak sesuai standar akan mempengaruhi kualitas hasil potong dan berbahaya untuk mesin dalam jangka panjang. Misalkan tabung yang sudah terlalu lama disimpan & tabung yang berkarat. Rekomendasi gunakan tabung dari produsen yang memiliki sertifikasi seperti SAMATOR

Standar Parameter Penggunaan Gas

Berikut adalah standar parameter tekanan gas untuk pemotongan berbagai ketebalan material:

Pengaturan Gas Nitrogen

Ketebalan Material	Tekanan (Bar)	Volume (m³/jam)
< 8 mm	14	Sekitar 50
12 – 15 mm	16	Sekitar 120
Hingga 22 mm	20	Sekitar 150

Pengaturan Gas Oksigen

Ketebalan Material	Tekanan (Bar)	Volume (m³/jam)
< 8 mm	1 – 1.5	Sekitar 20
Hingga 22 mm	0.8	Sekitar 22

Pentingnya Perawatan Gas dan Sistem Udara Terkompresi

Agar mesin laser tetap bekerja secara optimal, beberapa langkah perawatan berikut harus dilakukan:

1. Pastikan gas bebas dari kotoran, kandungan air, debu, dan partikel lainnya yang dapat merusak lensa laser.
2. Pastikan tekanan dan aliran gas sesuai dengan spesifikasi mesin dan material yang dipotong.
3. Lakukan perawatan rutin pada regulator, selang, dan katup untuk mencegah kebocoran.
4. Gunakan tabung gas dari produsen bersertifikasi, seperti SAMATOR, untuk menjamin kemurnian gas.

Selain itu, untuk sistem udara terkompresi, pastikan menggunakan kompresor jenis sekrup dengan full dryer filter agar udara bebas dari uap air dan partikel yang dapat merusak sistem optik laser.

Kesimpulan

Pemilihan gas asistensi dan pengaturannya sangat berpengaruh terhadap hasil pemotongan laser. Faktor-faktor seperti jenis gas, tekanan, serta kemurnian gas harus diperhatikan agar menghasilkan potongan yang berkualitas tinggi. Dengan menggunakan gas yang sesuai dan menjaga sistem dalam kondisi optimal, produktivitas serta efisiensi pemotongan dapat ditingkatkan secara signifikan.