Memotong besi merupakan salah satu bagian penting dalam berbagai bidang, mulai dari konstruksi, manufaktur, hingga kerajinan logam. Kemajuan teknologi mendorong lahirnya mesin potong besi dengan laser yang dirancang dengan lebih efisien, presisi, serta mudah digunakan.
Cara Kerja Mesin Potong Besi dengan Laser
Mesin pemotong laser menghasilkan sinar berkekuatan tinggi yang ditembakkan langsung ke permukaan logam untuk memotongnya. Prinsip utamanya adalah memanfaatkan energi sinar tersebut untuk memanaskan, melelehkan atau menguapkan logam di titik yang sangat kecil. Sinar laser biasanya dihasilkan dari fibers, gas CO₂ atau solid-state lasers. Energi listrik atau eksitasi gas memicu terbentuknya cahaya tersebut dalam bentuk partikel kecil yang disebut foton.
Setelah terbentuk, sinar laser melewati lensa dan cermin di dalam kepala pemotong untuk dipusatkan menjadi titik yang sangat kecil. Ukurannya bisa mencapai 0,01 mm dengan kerapatan daya yang sangat tinggi. Inilah yang membuat laser mampu menembus dan memotong logam dengan mudah.
Berdasarkan review @ChadsCustomCreations yang dibagikan di YouTube channelnya, inovasi terbaru pada mesin pemotong laser dengan mengkombinasi kemampuan pemotongan dan pengelasan dalam satu perangkat bisa memudahkan pengrajin logam. Hasilnya pun halus tanpa banyak serpihan. Pengelasannya pun dilakukan dengan panas yang lebih terfokus sehingga logam tidak mudah berubah bentuk. Mesin yang seperti ini tidak hanya mempersingkat waktu kerja, tetapi juga meningkatkan kualitas produk akhir.
Proses Pemotongan
Saat sinar laser yang terfokus mengenai permukaan logam, energi panas yang sangat besar membuat material cepat meleleh bahkan menguap. Logam pada titik fokus tersebut langsung hilang, sehingga terbentuk potongan sesuai pola yang diatur.
Bersamaan dengan laser, gas bertekanan tinggi, seperti oksigen, nitrogen atau argon, ikut disemprotkan lewat nozzle. Gas ini memiliki beberapa fungsi penting, yaitu:
- Menghilangkan logam cair atau uap dari celah potongan.
- Mendinginkan area sekitar agar tidak mudah berubah bentuk.
- Meningkatkan efisiensi serta kualitas tepi potongan.
- Mencegah oksidasi dan kebakaran yang tidak diinginkan.
Sistem Kendali Mesin Potong Besi Laser
Mesin pemotong laser umumnya diatur dengan sistem CNC. Sistem ini mengatur pergerakan sinar laser mengikuti jalur pemotongan yang diprogram. Selain itu, CNC juga menyesuaikan kecepatan, daya dan titik fokus agar hasil potongan tetap rapi sesuai jenis dan ketebalan logam.
Perbandingan Metode Pemotongan dengan Laser
Teknologi laser kini menghadirkan beragam metode pemotongan sesuai dengan jenis material dan kebutuhan produksi. Berikut tiga metode yang paling banyak digunakan:
- Fusion Cutting
Fusion cutting umumnya dipakai untuk logam seperti stainless steel dan aluminium. Prinsip kerjanya menggunakan sinar laser yang melelehkan material. Kemudian, gas inert seperti nitrogen didorong secara koaksial untuk membentuk celah potongan. Penggunaan gas inert sangat penting agar permukaan potongan bebas oksidasi dan tetap cerah. Sehingga cocok untuk proses lanjutan seperti pengelasan atau pelapisan.
Namun, pemotongan fusi membutuhkan daya laser tinggi serta tekanan gas besar, sekitar 10–20 Bar. Jadi, biaya operasionalnya relatif lebih mahal.
- Vaporization Cutting
Berbeda dengan metode sebelumnya, vaporization cutting memakai kepadatan daya sangat tinggi (>10⁸ W/cm²) sehingga material padat langsung berubah menjadi gas. Proses ini menciptakan uap plasma yang keluar dengan kecepatan tinggi tanpa menghasilkan serpihan.
Hasil dari proses ini berupa potongan akurat dengan tepian yang rapi. Sementara area yang terkena panas tetap minim. Oleh karena itu, vaporization cutting lebih sering digunakan untuk material non-logam, foil logam, serta pembuatan mikro yang membutuhkan presisi tinggi, bukan untuk pemrosesan pelat logam biasa.
- Flame Oxidation Cutting
Metode ini, sering disebut oxygen cutting, dipakai untuk baja karbon atau material yang mudah teroksidasi. Laser memanaskan permukaan logam hingga titik nyala, lalu reaksi eksotermik dari oksigen inilah yang bisa memotong logamnya. Selain itu, aliran oksigen membantu membersihkan sisa oksida sehingga hasil potongan lebih rapi.
Keunggulannya terletak pada kecepatan, terutama untuk pelat tebal. Kekurangannya, permukaan potongan cenderung berwarna hitam atau abu-abu gelap. Selain itu, tepi potongannya lebih kasar.
Mesin potong besi menggunakan laser bisa memotong beragam logam dengan hasil rapi, cepat dan akurasi tinggi. Keunggulan presisi dan fleksibilitasnya juga menjadikan mesin potong laser penting dalam industri manufaktur maupun kerajinan. /Fitri
