Menjelajahi 5 Aplikasi Teratas Teknologi Laser CO2 dan Masa Depannya

Karbon Dioksida (CO₂) laser ditemukan oleh C. Kumar N. Patel pada tahun 1964 di Bell Laboratories. Laser ini juga disebut sebagai tabung laser kaca dan merupakan produk laser dengan daya output kontinu yang tinggi, banyak digunakan dalam industri tekstil, medis, pemrosesan bahan, dan industri manufaktur. Ini memiliki aplikasi unik di bidang pengkodean kemasan, pemotongan non-bahan logamdan estetika medis.

CO₂ Teknologi laser berkembang pesat pada tahun 1980-an dan telah digunakan secara luas dalam pemrosesan industri selama lebih dari dua dekade. Teknologi ini digunakan untuk memotong logam, menandai dan mengukir berbagai bahan, pengelasan, dan pemrosesan kelongsong di industri seperti otomotif, pembuatan kapal, dan kedirgantaraan.

Industri CO₂ laser beroperasi pada panjang gelombang 10,64μm dan menghasilkan cahaya inframerah. Efisiensi konversi elektro-optiknya umumnya antara 15% hingga 25%, yang merupakan keunggulan signifikan dibandingkan laser YAG solid-state.

Karena rentang panjang gelombangnya, sensor CO₂ Sinar laser dapat diserap secara efektif oleh berbagai bahan termasuk logam baja, logam non-besi, logam mulia, dan non-logam.

Bacaan terkait: Logam Besi vs Logam Non-Besi

Jangkauan bahan yang dapat diterapkan bahkan lebih luas daripada laser serat.

Meskipun laser serat telah memicu ledakan dalam pemrosesan bahan logam sejak 2010, terutama dalam penggantian beberapa proses CO₂ pasar pemotongan, aplikasi yang paling signifikan saat ini pemrosesan laser masih merupakan pemrosesan material logam.

Namun, hal ini telah menyebabkan beberapa kesalahpahaman, dengan beberapa orang secara keliru percaya bahwa CO₂ Laser sekarang sudah ketinggalan zaman dan memiliki kegunaan yang terbatas.

Gagasan ini sepenuhnya tidak benar.

CO₂ Laser adalah jenis sumber cahaya yang paling matang secara teknis, stabil, dan dapat diandalkan serta memiliki sejarah panjang dalam pengembangan proses. Laser terus digunakan secara luas di Eropa dan Amerika Serikat untuk berbagai aplikasi.

Banyak bahan alami dan sintetis memiliki karakteristik penyerapan yang kuat pada rentang spektrum 9-12 μm, yang merupakan rentang yang dicakup oleh CO₂ laser. Hal ini membuatnya ideal untuk pemrosesan bahan dan analisis spektral.

Sifat-sifat berkas sinar dari CO₂ Laser juga membuatnya ideal untuk aplikasi yang unik, karena memberikan potensi yang unik.

Pada artikel ini, kita akan fokus pada beberapa aplikasi umum dari CO₂ laser.

Pemrosesan bahan logam

Sebelum munculnya laser serat kontinu, laser CO₂ laser mendominasi industri pemrosesan pelat logam. Saya ingat sebuah produsen memamerkan mesin CO₂ mesin pemotong di sebuah pameran pada tahun 2012, yang mampu memotong pelat yang lebih tebal dari 20mm dan memberikan dampak yang sangat besar pada industri pada saat itu.

Saat ini, laser serat dengan daya 10.000+ watt digunakan untuk memotong pelat yang sangat tebal. Meskipun emisi CO₂ pemotongan sebagian besar telah digantikan oleh pemotongan serat di pemotongan bajabelum sepenuhnya hilang.

Laser serat lebih mudah dipotong karena titiknya yang lebih halus, tetapi ini menjadi kelemahan dalam pengelasan. Untuk penyambungan pelat tebal, daya tinggi CO₂ memiliki keunggulan dibandingkan laser serat.

Meskipun osilasi berkas diperkenalkan beberapa tahun yang lalu untuk mengatasi keterbatasan laser serat, namun masih belum dapat menandingi kinerja laser CO₂ sinar laser.

Selain bahan baja las, baru-baru ini, bahan seperti kromium-mangan baja paduan dan paduan aluminium yang menantang untuk dilas telah mulai bermunculan. Beberapa bahan ini memiliki titik leleh yang tinggi dan reflektifitas cahaya yang tinggi, yang membutuhkan kekuatan laser untuk pengelasan.

Perawatan permukaan material

CO₂ laser terutama digunakan untuk perawatan permukaan melalui pelapisan laser. Meskipun hal ini juga dapat dilakukan dengan laser semikonduktor, sebelum munculnya laser semikonduktor berdaya tinggi, pelapis laser sebagian besar merupakan domain dari emisi CO₂ laser.

Pelapis laser banyak digunakan di berbagai bidang industri, seperti cetakan, perangkat keras, mesin pertambangan, spindel mekanis, dirgantara, peralatan lepas pantai, dan bahkan produk sipil baru.

CO₂ memiliki keunggulan biaya yang signifikan dibandingkan laser semikonduktor, sehingga membuat emisi CO₂ pelapisan laser merupakan pilihan yang populer.

Dalam pemrosesan logam, CO₂ menghadapi persaingan dari laser serat dan laser semikonduktor. Akibatnya, aplikasi masa depan dari laser CO₂ laser cenderung berfokus pada bahan non-logam, termasuk kaca, keramik, kain dan kulit, kayu, plastik, dan polimer.

Aplikasi yang disesuaikan untuk area khusus

Sifat dari emisi CO₂ menawarkan potensi besar untuk aplikasi khusus yang disesuaikan, seperti pemrosesan polimer, plastik, keramik, dll. CO₂ Laser dapat mencapai pemotongan bahan polimer berkecepatan tinggi seperti ABS, PMMA, PP, dan sebagainya.

Dengan menggunakan teknologi canggih CO₂ Laser dengan pola optik yang dioptimalkan dan desain jalur optik, memungkinkan untuk membentuk titik yang lebih sempurna, mengurangi area yang terpengaruh panas dan memotong produk film ponsel berkualitas tinggi seperti film pelindung PET dan panel layar.

Keuntungan unik dari CO₂ teknologi pemotongan laser membuatnya lebih cocok untuk pemotongan film presisi daripada teknologi pemotongan laser UV dan lebih memenuhi kebutuhan pemrosesan presisi dalam industri IT.

Medis aaplikasi

Pada tahun 1990-an, perangkat medis berdenyut energi tinggi, seperti ultra-pulsed CO₂ mesin terapi laser, muncul dan berhasil diterapkan dalam aplikasi yang menuntut, khususnya di bidang estetika laser. Perkembangan ini memiliki masa depan yang sangat menjanjikan.

CO₂ Sklerektomi dalam dengan bantuan laser, atau disingkat CLASS, adalah prosedur yang tidak menembus dan tidak bergantung pada folikel subkonjungtiva, yang mengurangi tekanan intraokular melalui jaring trabekular, sklera dalam, dan drainase cairan berair koroid.

Prosedur inovatif ini memiliki sedikit komplikasi intraoperatif dan pasca operasi, tidak bergantung pada folikel filtrasi, dan tidak menyebabkan jaringan parut pasca operasi. Prosedur ini sederhana, memiliki kurva pembelajaran yang singkat, mudah dikuasai, dan sangat efektif dalam praktik klinis.