Pengelasan laser secara mantap menggantikan jenis teknologi pengelasan lainnya. Hal ini tidak mengherankan-kualitas sambungan las meningkat secara signifikan karena pemfokusan sinar laser yang tepat, sehingga tidak memerlukan pemrosesan tambahan. Kepadatan dan kekuatan material yang tinggi pada sambungan meningkatkan masa pakai struktur, meningkatkan keandalan, dan memungkinkan ketahanan terhadap beban mekanis.

Karena sifat-sifat ini, pengelasan laser hampir menjadi teknologi universal. Ini banyak digunakan dalam produksi suku cadang dan instrumen presisi tinggi, konstruksi, industri perhiasan, kedirgantaraan, pembuatan kapal, dan sektor industri lainnya. Pada dasarnya, teknologi ini cocok digunakan di mana pun yang membutuhkan kualitas pengelasan yang tinggi. Hari ini, kita akan membahas faktor-faktor yang memengaruhi kualitas lapisan las, jenis sambungan las, dan cara memilih peralatan laser.

Jenis-jenis Sambungan Las

Sambungan las diklasifikasikan berdasarkan dua kriteria: kedalaman penetrasi dan luas permukaan kontak dari bagian yang disambung. Dalam hal kedalaman penetrasi, ada tiga tingkatan:

1. Pengelasan Mikro - Tidak lebih dari 0,1 mm. Pengelasan ini digunakan untuk menyambungkan elemen film tipis, kabel halus, dan komponen kecil lainnya yang membutuhkan presisi tinggi dan kualitas las.
2. Pengelasan Mini - Dari 0,1 hingga 1 mm. Cocok untuk menyambungkan lembaran logam tipis, seperti aluminium, mengelas kabel ke alas yang lebih besar, dan operasi teknis serupa lainnya.
3. Pengelasan Makro - Lebih dari 1 mm. Pengelasan ini biasanya digunakan untuk menyambung lembaran logam, profil, dan bagian berbentuk rumit hingga setebal 12-13 mm, tergantung pada tingkat paduan dan daya peralatan.

Mengenai area permukaan kontak, ada dua jenis sambungan: sambungan keliman dan las titik. Pertama-tama, mari kita bahas sambungan jahitan, karena ini adalah yang paling umum.

Sambungan Jahitan

Metode ini digunakan untuk mengelas komponen yang harus menahan beban yang signifikan atau membutuhkan sambungan yang tertutup rapat. Contohnya termasuk pipa air, minyak, dan gas, wadah logam untuk cairan dan produk curah, struktur konstruksi, dan fasilitas pelindung. Peralatan laser juga dapat menyegel rumah komponen penting, seperti resonator kuarsa pada instrumen presisi tinggi. Berkat fokus sinar laser yang tepat, tingkat cacat dapat dikurangi hingga hampir 35%.

Keuntungan utama pengelasan laser jahitan meliputi:

- Kekuatan las yang tinggi
- Kemampuan penyegelan
- Ketahanan terhadap beban benturan dan getaran

Sambungan jahitan tidak memiliki kelemahan yang terlalu mencolok. Satu-satunya masalah adalah bahwa jenis pengelasan ini mungkin tidak layak atau tidak praktis dalam semua kasus. Dalam skenario seperti itu, pengelasan titik digunakan.

Pengelasan Titik

Metode ini digunakan untuk mengelas komponen kecil yang tidak mengalami beban tinggi dan tidak dapat diikat menggunakan konektor jenis lain karena ukurannya yang kecil. Produk semacam itu termasuk kabel halus, elemen film tipis, ujung termokopel, dan perhiasan berdesain rumit. Pengelasan titik laser juga cocok untuk mengelas logam yang berbeda: nikel-kromium, platinum-paladium, tembaga-aluminium, dan sebagainya.

Karena karakteristik ini, teknologi ini banyak digunakan dalam produksi papan sirkuit cetak, semikonduktor, dan instrumen presisi tinggi. Pengelasan titik laser sangat ideal untuk membuat sirkuit terpadu, khususnya untuk menghubungkan kabel ke elemen film. Elemen film terbuat dari logam mulia dan logam tanah jarang dengan ketebalan berkisar antara 0,3 hingga 1 mikrometer, dan diameter kabel tidak melebihi 80 mikrometer.

Komponen sekecil itu tidak dapat dihubungkan dengan menggunakan penyolderan. Atau lebih tepatnya, mereka bisa, tetapi hal ini akan mengakibatkan hingga 80% produk ditolak. Oleh karena itu, hanya peralatan laser yang digunakan dalam pengelasan mikro untuk menghemat bahan dan waktu yang diperlukan untuk memproses produk yang cacat.

Namun, pengelasan mikro dan mini bukan satu-satunya aplikasi untuk pengelasan titik. Pengelasan ini juga digunakan untuk memperbaiki struktur logam besar sebelum perakitan akhir. Setelah itu, produk ini dapat dilas menggunakan metode jahitan atau diperbaiki dengan cara lain seperti membaut. Berkat fiksasi pengelasan, perpindahan elemen struktural dicegah, dan dimensi celah dan slot yang tepat dipertahankan.

Keuntungan dari pengelasan titik meliputi:

- Cocok untuk menghubungkan komponen mikro
- Presisi tinggi dan kualitas las yang sangat baik-dapat digunakan untuk membuat elemen struktural penting dan instrumen elektronik yang kompleks
- Kecepatan pengelasan cepat

Kekurangannya termasuk kurangnya penyegelan sambungan dan kekuatan yang sedikit lebih rendah dibandingkan dengan metode jahitan. Oleh karena itu, metode ini hanya digunakan apabila kondisi ini tidak diperlukan.

Apa yang Mempengaruhi Kualitas Jahitan Las?

Hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah tingkat keterampilan tukang las. Hal ini sebagian benar-keterampilan mereka secara signifikan memengaruhi banyak aspek, tetapi tidak semuanya. Ada juga beberapa parameter penting, seperti kemampuan las logam, pemilihan peralatan dan mode pengelasan, ketebalan benda kerja, dan kecepatan pendinginan las. Mari kita mulai dengan karakteristik yang pertama.

Kemampuan las

Kemampuan las suatu logam bergantung pada jumlah karbon-baja karbon tinggi (dengan karbon lebih dari 0,35%) memerlukan mode pengelasan khusus. Selain itu, aditif paduan dan pengotor mempengaruhi parameter ini, yang berpotensi meningkatkan atau memperburuknya. Sebagai contoh, nikel dan titanium meningkatkan kemampuan las, sementara konsentrasi kromium, silikon, dan mangan yang tinggi menguranginya. Untuk meningkatkan kualitas las pada paduan yang tidak dapat dilas dengan baik, tindakan khusus dapat dilakukan, seperti pemanasan awal benda kerja, penggunaan gas pelindung, dan perlakuan panas selanjutnya.

Pendinginan Logam

Selama pengelasan, logam cair terbentuk pada sambungan, yang mulai mengkristal saat mendingin. Jika material mendingin terlalu cepat, berbagai cacat seperti retakan atau deformasi benda kerja dapat terjadi. Oleh karena itu, tukang las yang berpengalaman sering kali mengupayakan pendinginan alami pada logam.

Saat mengelas besi tuang, benda kerja harus dipanaskan terlebih dahulu hingga 600-650°C, baik sebelum memulai maupun selama awal dan akhir pekerjaan. Hal ini memastikan pengelasan yang kuat yang tidak akan pecah akibat benturan yang tidak disengaja dan dapat menahan tekanan tinggi. Pendinginan yang lambat juga mencegah deformasi dinding bagian dan menghindari fenomena besi tuang putih.

Namun demikian, risiko cacat sebagian berkurang apabila menggunakan mesin las laser. Hal ini karena area pemanasan dalam pengelasan laser sangat kecil, dan panas hampir tidak melampaui kolam lelehan. Oleh karena itu, laser dapat digunakan untuk mengelas logam dan paduan yang peka terhadap panas. Meskipun demikian, semua rekomendasi mengenai pemanasan awal dan pendinginan benda kerja tetap berlaku.

Dengan memahami faktor-faktor ini, Anda dapat memastikan lapisan las berkualitas tinggi dan memilih peralatan laser yang sesuai untuk kebutuhan Anda.