Laser cutting merupakan teknologi pemotongan sheet metal menggunakan media laser yang dipadukan sistem CNC. Permasalahan proses laser cutting yaitu kecacatan permukaan hasil pemotongan dan peningkatan kekerasan material pada area permukaan hasil pemotongan laser cutting, disebabkan oleh ketidaksesuaian variasi
parameter. Parameter laser cutting dalam penelitian ini yaitu cutting speed, jarak focusline, dan gas pressure.
Variasi parameter cutting speed yang diteliti adalah 1440 m/min, 1620 m/min, dan 1800 m/min. Variasi jarak focusline yang diteliti yaitu 5,5 mm, 6,0 mm, dan 6,5 mm. Variasi parameter gas pressure yang digunakan yaitu 0,5 bar, 0,7 bar, dan 0,9 bar.
Metoda Laser Cutting CNC
Metode Taguchi digunakan untuk mendapatkan variasi dengan nilai kekerasan dan kekasaran permukaan material yang minimum. Kekasaran permukaan diuji menggunakan surface roughness tester, kekerasan permukaan diuji menggunakan hardness tester brinel. Besarnya pengaruh setiap parameter di analisis menggunakan metode ANOVA.
Hasil penelitian menunjukkan parameter jarak focusline memiliki pengaruh terbesar terhadap kekasaran permukaan dengan persentase 50,385 %, parameter gas pressure adalah parameter yang paling berpengaruh terhadap kekerasan permukaan dengan persentase 54,241 %. Nilai kekasaran minimum dapat dicapai dengan parameter cutting speed 1800 m/min, focusline 5,5 mm, dan gas pressure 0,5 bar. Nilai kekerasan minimum dicapai dengan cutting speed 1800 m/min, focusline 6,5 mm, dan gas pressure 0,5 bar.
Perkembangan teknologi Laser Cutting CNC
Perkembangan teknologi industri manufaktur mendukung proses produksi untuk dapat meningkatkan nilai produktivitas dan produk memiliki akurasi yang baik. Perkembangan teknologi mesin pemotong atau cutting machine sudah mengalami kemajuan dengan hadirnya teknologi pemotongan menggunakan media laser cutting . Laser cutting merupakan teknologi pemotongan sheet metal dengan menggunakan media laser dibantu gas cutting dengan mengarahkan output dari laser daya tinggi melalui optik yang dipadukan sistem CNC (Computer Numerical Control)
Perpaduan antara media laser dengan gas cutting akan menghasilkan energi panas yang dapat melelehkan material yang akan dipotong sesuai dengan daerah pengerjaannya.Mesin laser cutting berteknologi CNC yang mutakhir dapat menghasilkan produk presisi dan kualitas tinggi, salah satunya yaitu mesin laser cutting TruLaser 3030 Fiber (L49) .
Mesin laser cutting TruLaser 3030 Fiber (L49) termasuk laser solid state yang dalam pembuatan sinar laser dilakukan dari benih laser yang diperkuat dan di desain khusus dalam fiber glass [8]. Energi mesin laser cutting fiber di-supply oleh energi dari dioda pompa. Mesin laser cutting fiber memiliki keunggulan tingkat detail dan kehalusan tinggi, minim perawatan, serta masa umur produksi lama dibandingkan mesin laser cutting YAG dan CO2 .
Proses pemotongan mesin laser cutting membutuhkan beberapa parameter pemotongan agar material dapat terpotong dengan sempurna, antara lain cutting speed, jarak focusline, laser power, nozzle distance, dan gas pressure. Parameter pemotongan dapat diatur ulang menyesuaikan dengan material yang akan dipotong, proses pemotongan yang akan digunakan, dan hasil pemotongan yang diinginkan. Parameter pemotongan mesin laser cutting memiliki pengaruh terhadap material yang dipotong, seperti hasil kekasaran permukaan pemotongan dan perubahan kekerasan pada material yang di potong. Laju pemotongan dapat menentukan kekasaran permukaan yang akan dihasilkan dari proses pemotongan laser cutting, semakin kecil laju pemotongan dapat menghasilkan permukaan pemotongan yang lebih halus, semakin besar laju pemotongan menghasilkan permukaan pemotongan yang lebih kasar .
Proses pemotongan laser cutting
Proses pemotongan laser cutting akan menghasilkan Heat Affected Zone (HAZ) sehingga menyebabkan perubahan kekerasan pada material yang di potong, kekerasan material dapat meningkat akibat material menerima perlakuan panas dalam jangka waktu tertentu .
Masalah yang sering terjadi dalam proses laser cutting yaitu kesulitan dalam mencari variasi setting parameter yang tepat untuk melakukan proses pemotongan material sheet metal, sehingga ketidaksesuaian parameter menyebabkan kecacatan pada hasil pemotongan, seperti permukaan hasil pemotongan yang melebihi batas standar maximum kelas kekasaran yaitu N10 dan produk tidak terpotong dengan baik. Range nilai kelas kekasaran N10 yaitu > 6,30 µm ≤ 12,50 µm.
Masalah lain yang terjadi setelah proses laser cutting adalah material mengalami peningkatan kekerasan pada area kerja permukaan hasil pemotongan laser cutting sehingga membutuhkan waktu dalam proses bench work. Sebagai contoh dari kedua permasalahan diatas yaitu proses tapping pada kontur lubang material Mild Steel (MS) SPHC dengan ketebalan 5 mm, kekasaran permukaan yang melebihi batas maximum kelas kekasaran N10 dan peningkatan kekerasan pada material menyebabkan kemungkinan tap patah di dalam kontur lubang material semakin besar.
