Pengelasan Sinar Laser (Dengan Diagram)!
“LASER” adalah singkatan dari “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. Perangkat las LASER memperkuat masukan cahaya yang menghasilkan sinar yang sangat sempit dan intensif pada permukaan las dengan penetrasi yang dalam. Jika pancaran difokuskan pada permukaan logam, ia dapat menaikkan suhu hingga titik lebur, efek pemanasannya bergantung pada energi kinetik elektron.
Massa elektron kecil, tetapi meningkatkan emisi dari filamen dengan menaikkan arus filamen meningkatkan jumlah elektron dan, karenanya, efek massa. Hal ini disebabkan energi kinetik yang bervariasi secara langsung sebagai kuadrat dari kecepatan elektron.
Pengelasan LASER adalah proses pengelasan yang unggul di mana peralatan las sangat mahal. Pengelasan dilakukan sebagian besar dalam pekerjaan penelitian industri penelitian dirgantara dan ruang angkasa. Pekerjaan penelitian di bidang ini adalah untuk senjata LASER dengan konsumsi daya yang lebih tinggi.
Dalam pengelasan berkas elektron, las pada bagian yang lebih tebal menyempit, dengan penetrasi yang dalam dengan gangguan termal yang minimum. Saat ini, pengelasan dilakukan dalam titanium, niobium, tungsten, tantalum, berilium, paduan nikel, Inconel, paduan aluminium, magnesium, dll. (Gbr. 19.1).
Pengukur cahaya serta bagian yang lebih tebal hingga pelat setebal 3 mm dapat dilas dengan proses Sinar LASER ini. Logam yang lebih reaktif seperti titanium, niobium, paduan nikel, dll. dilas dengan halus dan lebar.
Gelombang radio, cahaya tampak, radiasi ultraviolet dan infra merah adalah radiasi elektromagnetik yang memiliki dua bidang komponen—satu elektif, yang lain magnet. Kedua komponen bergetar pada sudut kanan satu sama lain dan ke arah penyebaran balok.
Cahaya dari suatu sumber—seperti lampu listrik filamen tungsten—terdiri dari berbagai corak warna. Ada beberapa gelombang cahaya yang tidak sefase, tetapi memiliki berbagai amplitudo dan bidang polarisasi, dan cahaya dikatakan tidak koheren.
Cahaya dengan panjang gelombang tunggal disebut monokromatik. Radiasi yang dihasilkan dari komponen-komponen ini dikatakan terhepolarisasi dan gaya magnet yang bekerja pada logam disebut Gaya Polarisasi. Panjang gelombang cahaya diukur dalam meter atau mikrometer-mikron.
Prinsip dari LASER adalah menghasilkan berkas cahaya koheren yang bersifat monokromatik. Radiasi memiliki bidang polarisasi yang sama dan dalam fase. LASER beroperasi dengan panjang gelombang di wilayah spektrum tampak dan inframerah. Ketika balok diarahkan pada logam, itu menghasilkan lebih banyak energi. Dengan demikian, operasi pengelasan atau pemotongan dapat dilakukan pada logam.
LASER dapat digunakan untuk mengelas logam setebal 3 mm. Untuk bahan yang lebih tebal dan lembaran pengukur yang lebih tipis gunakan pengelasan berkas elektron. Ketika sinar LASER menyerang permukaan, ia memisahkan ikatan antara molekul dan menghilangkan permukaan dengan aksi kimia. Ini digunakan saat ini untuk permukaan logam dan non-logam pemesinan mikro, pengerasan, pembuatan dan pemotongan foil tipis.
Berbagai jenis LASER digunakan pada sambungan logam dan lembaran:
(1) LASER Ruby;
2 ) LASER CO2 ;
(3) LASER Solid State, dan
(4) Excimer LASER, dll. Ini digunakan untuk pengelasan canggih di industri dunia.
(1) LASER Ruby:
Ruby LASER memiliki batang silinder kristal ruby di mana terdapat jejak kromium sebagai pengotor. Pistol flash listrik — biasanya berisi neon — digunakan untuk memberikan radiasi untuk stimulasi atom. Jenis senjata ini dapat memancarkan kilatan cahaya yang intens dengan durasi satu atau dua milidetik. Pistol ditempatkan sedemikian rupa sehingga radiasi mengenai kristal. Atom kromium dirangsang ke tingkat energi yang lebih tinggi, kembali ke tingkat yang lebih rendah dengan emisi foton.
Efeknya terbentuk hingga sejumlah besar foton berjalan di sepanjang sumbu kristal, dipantulkan oleh ujung kristal ke belakang sepanjang sumbu, hingga mencapai intensitas ketika pulsa cahaya yang koheren—sinar LASER—muncul. dari ujung batang semi-transparan.
Pulsa yang muncul mungkin memiliki energi tinggi untuk periode waktu yang singkat dan penguapan dapat terjadi ketika berkas jatuh pada permukaan logam atau berkas mungkin memiliki energi yang lebih rendah untuk jangka waktu yang lebih lama—di mana peleburan dapat terjadi.
Pengembangan LASER ruby meliputi penggunaan kalsium tungstat dan kaca sebagai bahan ‘inang’ dengan kromium, neodymium, dll. sebagai pengotor, contohnya adalah yttrium-aluminium-garnet dengan neodymium, yang digunakan untuk operasi pada komponen kecil.
2 ) LASER CO2 :
Dalam proses pengelasan ini, LASER CO 2 menggunakan karbon dioksida sebagai gas utamanya, beberapa helium atau nitrogen juga dapat digunakan. Kekuatan meningkat dengan panjang tabung. Sinar melewati setiap tabung dan dipantulkan dari cermin tembaga yang dipoles khusus yang diatur pada sudut 45 ° ke sinar di ujung setiap pelumas. Tabungnya mirip dengan tabung neon.
(3) LASER Keadaan Padat
Panjang gelombang operasional LASER ini di bank gelombang infra merah menggunakan efek pemanasan sinar. LASER Gas adalah argenfluorida, kripton fluorida, dan klorida—memberikan sinar berdenyut 25-50 W pada ujung spektrum ultraviolet tanpa panas.
Untuk menyalakan tabung, stimulasi listrik dari generator frekuensi radio dihubungkan ke setiap ujung tabung. Atom helium distimulasi dan tingkat energinya dinaikkan di atas permukaan tanah. Atom-atom ini mentransfer energinya ke gas lain di dalam tabung. Sistem ini dikenal sebagai eksitasi tabrakan dan LASER gas digunakan untuk efek visual berbagai warna.
(4) LASER Excimer:
Ini adalah LASER jenis helium-neon dan stimulasi gas ke tingkat energi yang menggabungkan dua atom. Energi diperoleh dari pelepasan listrik melalui tabung. Ketika sinar LASER mengenai permukaan, ia memisahkan pita antara molekul dan menghilangkan permukaan dengan aksi kimia.
Sistem ini digunakan untuk permesinan mikro permukaan logam dan non-logam, pada karet, polimer, kertas, kaca, dll. dan juga pengerasan permukaan, pembuatan dan pemotongan (pemotongan LASER) foil. Semua LASER ini dapat digunakan pada material tebal (hingga 3 mm) sebagai alternatif sinar elektron untuk material pengukur yang lebih tipis. Lasan sinar LASER dan Elektron praktis tidak dapat dibedakan satu sama lain.
