Mesin las tembaga laser: Apa saja tantangan dalam pengelasan tembaga laser?

Permintaan bahan las tembaga terus meningkat di bidang kendaraan energi baru, sistem penyimpanan energi, dan elektronika daya. Meskipun mesin las tembaga laser menawarkan keunggulan seperti presisi tinggi dan deformasi rendah, mencapai pengelasan laser tembaga yang stabil dan andal masih menghadapi beberapa tantangan teknis.

1. Reflektivitas yang tinggi menyebabkan penyerapan energi tidak stabil

Tembaga murni memiliki reflektifitas awal melebihi 95% untuk laser-inframerah dekat (seperti 1064nm). Pada tahap awal pengelasan, laser sulit diserap secara efektif, mudah menimbulkan fluktuasi energi bahkan merusak komponen optik. Penyerapan hanya meningkat secara bertahap setelah permukaan material teroksidasi atau suhu meningkat, menyebabkan ketidakstabilan dalam proses pembentukan kolam cair.

2. Konduktivitas termal yang tinggi menghasilkan pembuangan panas yang cepat

Tembaga memiliki konduktivitas termal yang sangat tinggi, menyebabkan panas menyebar dengan cepat ke bahan dasar selama pengelasan, sehingga sulit untuk dikonsentrasikan dan membentuk kumpulan lelehan yang terus menerus secara lokal. Hal ini memerlukan mesin las tembaga laser yang memiliki kemampuan keluaran kepadatan daya tinggi, biasanya menggunakan laser serat 500W atau lebih tinggi, dikombinasikan dengan pemfokusan titik kecil.

3. Rawan Porositas dan Retak

Karena pendinginan yang cepat dari kolam cair, gas seperti hidrogen tidak memiliki cukup waktu untuk keluar, sehingga dengan mudah membentuk porositas pada lasan. Pada saat yang sama, tembaga sensitif terhadap oksigen pada suhu tinggi, sehingga mudah membentuk oksida tembaga, sehingga meningkatkan kecenderungan terjadinya keretakan panas. Hal ini perlu diatasi dengan mengontrol laju aliran gas pelindung (seperti argon dengan kemurnian-tinggi) dan menyesuaikan masukan panas menggunakan bentuk gelombang pulsa.

4. Persyaratan Ketat untuk Ketepatan Perakitan Gabungan

Pengelasan laser tembaga sering kali menggunakan pengelasan penetrasi dalam, dengan celah yang diperbolehkan biasanya kurang dari 0,1 mm. Ketidaksejajaran atau kesenjangan yang terlalu besar dapat dengan mudah menyebabkan cacat seperti fusi yang tidak sempurna dan keruntuhan. Oleh karena itu, keakuratan posisi dan kemampuan pengulangan perlengkapan otomatis sangat penting.

5. Jendela Parameter Proses Sempit

Kombinasi parameter yang tersedia untuk pengelasan laser tembaga relatif sempit; daya, kecepatan, jumlah pengaburan, dan frekuensi pulsa memerlukan pencocokan yang tepat. Variasi kecil sekalipun dapat mengakibatkan pembentukan las yang buruk. Disarankan untuk menggunakan peralatan dengan struktur MOPA atau teknologi laser biru. Yang pertama memungkinkan kontrol lebar pulsa masukan panas yang dapat disesuaikan, sedangkan yang kedua, karena panjang gelombangnya yang lebih pendek, secara signifikan meningkatkan laju penyerapan tembaga.

Bagi pengguna pembelian, saat memilih mesin las tembaga laser, pertimbangan utamanya harus mencakup kualitas sinar, kemampuan pemantauan{0}waktu nyata, dan dukungan database proses. Pada saat yang sama, prioritas harus diberikan pada sistem komposit yang mengintegrasikan pemindaian galvanometer dan kepala pengelasan untuk meningkatkan kemampuan beradaptasi terhadap lintasan yang kompleks.

Memahami tantangan inti pengelasan laser tembaga membantu perusahaan mengevaluasi pemilihan peralatan dan investasi pengembangan proses secara rasional, menghindari trial and error dan meningkatkan hasil dan stabilitas produksi.