Penerapan teknologi pemotongan laser serat optik di industri masih tergolong baru beberapa tahun terakhir. Banyak perusahaan telah menyadari keunggulan laser serat optik. Dengan terus meningkatnya teknologi pemotongan, pemotongan laser serat optik telah menjadi salah satu teknologi tercanggih di industri. Pada tahun 2014, laser serat optik melampaui laser CO2 sebagai sumber laser dengan pangsa pasar terbesar.
Teknik pemotongan plasma, api, dan laser umum digunakan dalam beberapa metode pemotongan energi termal, sementara pemotongan laser memberikan efisiensi pemotongan terbaik, terutama untuk fitur halus dan pemotongan lubang dengan rasio diameter terhadap ketebalan kurang dari 1:1. Oleh karena itu, teknologi pemotongan laser juga merupakan metode yang lebih disukai untuk pemotongan halus yang ketat.
Pemotongan laser serat telah mendapat banyak perhatian di industri karena memberikan kecepatan dan kualitas pemotongan yang dapat dicapai dengan pemotongan laser CO2, serta secara signifikan mengurangi biaya perawatan dan operasional.
Keunggulan Pemotongan Laser Serat
Laser serat optik menawarkan kepada pengguna biaya operasional terendah, kualitas pancaran terbaik, konsumsi daya terendah, dan biaya perawatan terendah.
Keunggulan terpenting dan paling signifikan dari teknologi pemotongan serat optik adalah efisiensi energinya. Dengan modul digital solid-state lengkap dan desain tunggal pada laser serat optik, sistem pemotongan laser serat optik memiliki efisiensi konversi elektro-optik yang lebih tinggi daripada pemotongan laser karbon dioksida. Untuk setiap unit daya sistem pemotongan karbon dioksida, pemanfaatan umum aktualnya sekitar 8% hingga 10%. Untuk sistem pemotongan laser serat optik, pengguna dapat mengharapkan efisiensi daya yang lebih tinggi, antara 25% dan 30%. Dengan kata lain, sistem pemotongan serat optik mengkonsumsi energi sekitar tiga hingga lima kali lebih sedikit daripada sistem pemotongan karbon dioksida, sehingga menghasilkan peningkatan efisiensi energi lebih dari 86%.
Laser serat optik memiliki karakteristik panjang gelombang pendek yang meningkatkan penyerapan sinar oleh material yang dipotong dan dapat memotong material seperti kuningan dan tembaga serta material non-konduktif. Sinar yang lebih terkonsentrasi menghasilkan fokus yang lebih kecil dan kedalaman fokus yang lebih dalam, sehingga laser serat optik dapat memotong material yang lebih tipis dengan cepat dan memotong material dengan ketebalan sedang secara lebih efisien. Saat memotong material hingga ketebalan 6 mm, kecepatan pemotongan sistem pemotongan laser serat optik 1,5 kW setara dengan kecepatan pemotongan sistem pemotongan laser CO2 3 kW. Karena biaya operasional pemotongan laser serat optik lebih rendah daripada biaya sistem pemotongan karbon dioksida konvensional, hal ini dapat dipahami sebagai peningkatan output dan penurunan biaya komersial.
Terdapat juga masalah perawatan. Sistem laser gas karbon dioksida memerlukan perawatan rutin; cermin memerlukan perawatan dan kalibrasi, dan resonator memerlukan perawatan rutin. Di sisi lain, solusi pemotongan laser serat optik hampir tidak memerlukan perawatan. Sistem pemotongan laser karbon dioksida memerlukan karbon dioksida sebagai gas laser. Karena kemurnian gas karbon dioksida, rongga tersebut tercemar dan perlu dibersihkan secara teratur. Untuk sistem CO2 multi-kilowatt, biaya ini setidaknya $20.000 per tahun. Selain itu, banyak pemotongan karbon dioksida memerlukan turbin aksial berkecepatan tinggi untuk mengalirkan gas laser, sementara turbin memerlukan perawatan dan perbaikan. Terakhir, dibandingkan dengan sistem pemotongan karbon dioksida, solusi pemotongan serat optik lebih ringkas dan memiliki dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan ekologis, sehingga pendinginan yang dibutuhkan lebih sedikit dan konsumsi energi berkurang secara signifikan.
Kombinasi antara perawatan yang lebih sedikit dan efisiensi energi yang lebih tinggi memungkinkan pemotongan laser serat optik menghasilkan emisi karbon dioksida yang lebih rendah dan lebih ramah lingkungan dibandingkan sistem pemotongan laser karbon dioksida.
Laser serat optik digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk komunikasi serat optik laser, pembuatan kapal industri, manufaktur otomotif, pengolahan lembaran logam, pengukiran laser, perangkat medis, dan banyak lagi. Dengan perkembangan teknologi yang berkelanjutan, bidang aplikasinya masih terus meluas.
Cara kerja mesin pemotong laser serat —prinsip pemancaran cahaya laser serat