Las titik iku cara sambungan sing cepet lan hemat biaya. Iki cocok kanggo nyambungake komponen pelat tipis karo sambungan pangkuan sing ora mbutuhake kedap udara. Ana akeh jinis las titik, kayata las titik resistensi, las titik busur, las titik perekat,pengelasan titik komposit, lan pengelasan titik laser. Saiki, pengelasan titik resistensi digunakake sacara wiyar ing produksi. Njupuk conto industri otomotif, 3.000 nganti 4.000 titik las dibutuhake sajrone perakitan komponen panel bodi mobil, sing mbutuhake 250 nganti 300 robot, bebarengan karo sistem kontrol pendukung lan peralatan tambahan liyane. Nanging, pengelasan titik resistensi duwe fleksibilitas sing kurang. Kanthi perkembangan ekonomi sing cepet, siklus nganyari bentuk geometris lan struktur komponen otomotif dadi cendhak banget. Peningkatan produk lan model anyar mbutuhake jinis teknologi pengelasan titik anyar sing efisien lan fleksibel. Mulane, teknologi pengelasan titik laser mboko sithik dadi fokus perhatian lan diarepake bakal diterapake sacara wiyar ing produksi industri otomotif. Ing bidang aerospace, pengelasan titik laser uga diuji minangka teknologi alternatif. Kanggo wektu sing suwe, sambungan pangkuan produk aerospace umume nggunakake riveting, sing nglibatake akeh proses produksi lan beban kerja sing abot. Kanthi tambah akeh aplikasi bahan anyar kayata paduan aluminium, paduan titanium, lan bahan komposit, ngadopsi teknologi pengelasan anyar kanggo ngganti metode sambungan tradisional wis dadi tren utama. Iki ora mung ningkatake efisiensi produksi nanging uga nyuda bobot struktural lan nyukupi syarat desain struktural anyar, sing penting banget kanggo produk aerospace. Presisi sing dhuwur lan fleksibilitas sing dhuwur saka pengelasan titik laser menehi kaluwihan sing signifikan ing produksi praktis, utamane ing industri penerbangan, ing ngendi bisa ngganti proses tradisional kayata pengelasan titik resistensi lan keling.
I. Definisi lan Karakteristik Las Titik Laser
Definisi
Pengelasan titik laser nuduhake proses peleburan lan penyambungan benda kerja nggunakake pulsa laser tunggal (t > 1ms) utawa serangkaian pulsa laser ing posisi sing padha.
Pengelasan titik laser iku meh padha karo proses pengelasan laser liyane; bedane mung ora ana pamindahan relatif antarane sinar laser lan benda kerja sajrone pengelasan titik. Pengelasan titik laser dipérang dadi rong jinis: pengelasan konduksi termal lan pengelasan lubang kunci. Ing pengelasan titik konduksi termal, laser mung bisa nglelehke logam tanpa nguap. Cara iki luwih cocog kanggo ngelas logam kanthi kekandelan kurang saka 0,5mm, kayata pengelasan titik laser Nd:YAG kanggo komponen elektronik. Ing pengelasan titik laser lubang kunci, laser bisa langsung mlebu ing njero bahan liwat lubang kunci, nambah tingkat pemanfaatan energi laser lan entuk ambane penetrasi sing luwih gedhe. Pengelasan titik resistensi tradisional nglelehke benda kerja kanggo mbentuk titik las nggunakake panas resistensi sing diasilake dening arus listrik, dene sumber panas pengelasan titik laser asale saka radiasi laser, sing nyebabake bentuk titik las sing beda banget.
Parameter sing bisa diatur kanggo pengelasan titik laser umume kalebu daya laser, wektu pengelasan titik, lan jumlah defokus. Kanggo pengelasan titik sing nggunakake mode pulsa, parameter uga kalebu bentuk gelombang pulsa, frekuensi, lan siklus tugas. Antarane iki, daya laser utamane mengaruhi ambane penetrasi titik las, dene wektu pengelasan titik duwe pengaruh sing luwih gedhe marang ukuran lateral titik las. Umumé, luwih suwe wektu aksi laser, luwih gedhe ukuran permukaan ndhuwur lan ngisor titik las lan ukuran permukaan fusi. Owah-owahan jumlah defokus utamane mengaruhi diameter titik lan kapadhetan energi sing tumindak ing permukaan benda kerja, saengga duwe pengaruh sing signifikan marang bentuk sakabèhé titik las.
Karakteristik
- Kanthi laser minangka sumber panas, pengelasan titik nawakake kecepatan dhuwur, presisi dhuwur, input panas endhek, lan deformasi benda kerja minimal.
- Tingkat kebebasan ing posisi pengelasan titik saya apik banget, saengga bisa nggampangake pengelasan titik ing kabeh posisi lan gampang ditindakake.pengelasan titik siji sisi, saéngga ningkatake kebebasan desain produk kanthi signifikan.
- Las titik laser nduweni syarat sing sithik kanggo ukuran sambungan pangkuan. Ana watesan minimal babagan parameter kayata jumlah sambungan pangkuan lan jarak antarane titik las, lan ora perlu nimbang dampak shunting arus.
- Kanggo ngelas pelat sing kekandelane ora padha, bahan sing beda, lan bahan khusus (paduan aluminium, lembaran galvanis), pengelasan titik laser luwih apik tinimbang metode pengelasan titik tradisional.
- Ora mbutuhake akeh peralatan bantu, bisa cepet adaptasi karo owah-owahan produk, lan nyukupi panjaluk pasar.
II. Analisis Cacat Pengelasan Titik Laser
Retakan, pori-pori, lan kendur minangka cacat sing paling umum ing pengelasan titik laser, sing dianalisis siji-siji ing ngisor iki.
1. Retakan
Retakan dipérang dadi retakan permukaan lan retakan longitudinal. Laju pemanasan lan pendinginan sajrone pengelasan titik laser cepet banget, sing nyebabake gradien suhu sing gedhe antarane area sing dipanasake lan logam ing sakubenge, sing gampang nyebabake pembentukan retakan. Kedadeyan retakan raket banget karo bahan kasebut; contone, paduan aluminium duwe kecenderungan sing luwih dhuwur kanggo retak sajrone pengelasan titik laser tinimbang baja tahan karat. Cara sing efektif kanggo nyegah pembentukan retakan yaiku ngoptimalake gelombang pulsa kanggo ngontrol laju pendinginan proses pemadatan logam lan nyuda stres internal.
2. Pori-pori
Cacat pori (pori-pori) ing las titik laser bisa dipérang dadi pori-pori cilik lan pori-pori gedhé. Pori-pori cilik utamane disebabake dening penurunan kelarutan hidrogen ing logam cair sajrone pemadatan logam, uga penguapan logam sing cepet ing bolongan kunci lan gangguan blumbang cair. Pori-pori gedhé utamane disebabake dening tingkat pendinginan sing cepet banget sajrone pengelasan titik laser, sing nyebabake wektu sing ora cukup kanggo logam ing sekitar bolongan kunci kanggo diisi maneh. Umumé, pori-pori cilik cenderung kawangun ing pengelasan titik pulsa dawa, dene pori-pori gedhé cenderung kedadeyan ing pengelasan titik pulsa cendhak.
Ana rong lokasi ing ngendi pori-pori paling mungkin katon ing pengelasan titik laser: siji cedhak zona fusi ing tengah titik las, lan liyane ana ing oyod las. Gambar leleh sing dijupuk dening sinar-X nuduhake yen pori-pori cedhak zona fusi utamane disebabake dening necking nalika bolongan kunci nutup; kanggo pori-pori ing oyod las, pori-pori kasebut utamane dibentuk dening ambruk bolongan kunci amarga laser ilang kanthi cepet sawise pembentukan bolongan kunci.
3. Kendur
Kendur minangka fenomena sing jelas ing pengelasan titik laser. Kendur pusat ing permukaan titik las lan akumulasi logam ing sakubenge disebabake dening gaya recoil sing diasilake dening penguapan logam sing ndorong logam cair menyang permukaan titik las. Sajrone proses pendinginan, logam sing akumulasi ing permukaan kasebut cepet dadi padhet lan ora bisa diisi maneh kanthi lengkap. Kajaba iku, kerugian materi sing disebabake dening penguapan logam sing cepet lan percikan minangka faktor liyane sing nyebabake kendur pusat. Wektu pulsa duwe pengaruh sing signifikan marang kendur permukaan titik las lan pembentukan pori-pori. Titik las sing memuaskan bisa dipikolehi kanthi ngoptimalake bentuk gelombang pulsa lan wektu.
4. Dampak saka Jumlah Defokus ing Titik Las
Owah-owahan ing jumlah defokus langsung ngowahi diameter titik lan kapadhetan energi. Nalika jumlah defokus mundhak ing arah negatif lan positif, tegese diameter titik mundhak lan kapadhetan energi mudhun. Sajrone pengelasan titik laser, ana hubungan sing cocog antarane diameter titik lan ukuran bolongan kunci awal sing dibentuk dening laser sing mlebu ing potongan uji, dene kapadhetan energi nemtokake tingkat ekspansi blumbang cair. Nalika nilai absolut saka jumlah defokus cilik, diameter titik laser cilik, kapadhetan daya laser dhuwur, lan tingkat ekspansi blumbang cair titik las cepet, nanging diameter bolongan kunci awal cilik. Kosok baline, nalika jumlah defokus gedhe, diameter bolongan kunci awal gedhe, nanging tingkat ekspansi blumbang cair alon, lan ukuran titik las sing diasilake bisa uga ora gedhe. Mulane, sajrone owah-owahan jumlah defokus, efek komprehensif saka diameter titik lan kapadhetan daya permukaan titik las nemtokake ukuran titik las.
III. Aplikasi Teknologi Las Titik Laser
Pengelasan titik laser nduweni kecepatan dhuwur, jerone penetrasi sing gedhe, deformasi minimal, lan bisa ditindakake ing suhu ruangan utawa ing kahanan khusus nganggo peralatan pengelasan sing prasaja. Kajaba iku, munculé laser pulsa frekuensi dhuwur (kanthi frekuensi luwih dhuwur tinimbang 40 pulsa per detik) wis ngaktifake aplikasi pengelasan titik laser sing wiyar ing perakitan lan pengelasan komponen mikro lan cilik ing produksi otomatis massal. Nalika ngelas komponen elektronik cilik sing mbutuhake zona cilik sing kena pengaruh panas—kayata sambungan antarane kaca lan logam, sambungan sambungan ing sirkuit semikonduktor sensitif panas, lan sambungan antarane logam sing beda ing kabel—pengelasan titik laser luwih nguntungake tinimbang proses pengelasan titik tradisional (kayata, pengelasan titik resistensi), kanthi titik las bebas polusi lan kualitas pengelasan sing dhuwur. Gambar 6-60 nuduhake conto aplikasi pengelasan titik laser ing produksi lampu otomotif: laser pulsa solid-state 500W ngasilake papat titik las sing padha kanthi frekuensi pulsa sing dhuwur banget.
Nalika nindakake pengelasan titik presisi dhuwur ing mikrostruktur nggunakake energi pulsa dhuwur, laser Nd:YAG pulsa duwe kaluwihan teknis lan ekonomi. Ing umume aplikasi pengelasan titik industri, laser solid-state pulsa kanthi daya rata-rata 50W lan daya pulsa > 2kW umume digunakake. Laser kasebut bisa tumindak langsung ing benda kerja liwat serat optik utawa lensa fokus gabungan.
Las titik laser bisa ditrapake kanggo macem-macem bahan. Contone, nalika ngelas titik baterei Li, nggunakake Nd:Teknologi pengelasan titik laser YAGKanggo nyambungake logam sing beda-beda luwih efisien tinimbang pengelasan TIG lan pengelasan titik resistensi. Utamane, amarga serat optik digunakake kanggo ngirim laser sajrone produksi, mula luwih trep kanggo pindhah kanthi cepet lan fleksibel antarane macem-macem meja kerja.
Ringkesane, pengelasan titik laser nduweni ciri-ciri ing ngisor iki:
- Kanthi mundhake daya laser, diameter permukaan titik las fluktuasi munggah mudhun, dene diameter permukaan fusi lan permukaan ngisor mundhak alon-alon. Owah-owahan ing bentuk penampang titik las ora katon. Nalika durasi mundhak, ukuran titik las mundhak kanthi cepet, lan tingkat owah-owahan diameter permukaan fusi luwih gedhe tinimbang diameter permukaan ndhuwur lan ngisor. Owah-owahan jumlah defokus nduweni pengaruh sing signifikan marang ukuran titik las. Iki langsung ngowahi diameter titik lan kapadhetan daya laser, lan efek komprehensif saka rong faktor iki nemtokake ukuran titik las.
- Ing kasus penetrasi lengkap, ana kendur sing jelas ing permukaan las titik laser. Kanthi tambahing daya lan durasi laser, ambane kendur ing permukaan titik las mundhak. Nalika durasi utawa ukuran celah gedhe, permukaan ngisor uga bisa nuduhake lekukan.
- Nalika celah saya tambah, deformasi sakabèhé saka titik las, kendur tengah, lan lekukan dadi jelas. Permukaan fusi menyusut, lan kekuwatane mudhun kanthi cepet. Saiki, ing pengelasan resistor, baterei, lan bidang elektronik, proses pengelasan rong titik bebarengan umum digunakake, sing biasane nganggo desain nganggo rong sumber cahya laser.
Wektu kiriman: 27 Okt-2025
