Pemotongan laser memungkinkan waktu pemesinan yang lebih cepat dan menggantikan metode pemotongan mekanis, penekanan, serta frais konvensional. Metode konvensional biasanya kurang optimal ketika toleransi berada di kisaran ±0,1 mm, dan juga memerlukan proses pasca-pengerjaan, sedangkan laser serat dan CO2 mampu mempertahankan toleransi hingga kisaran mikron dengan zona terpengaruh panas yang minimal. Hal ini menghilangkan kebutuhan proses penyelesaian sekunder, sehingga memperpendek waktu produksi hingga 40 persen untuk aplikasi otomotif.
Karena proses laser adalah proses tanpa kontak, material dapat dengan mudah dimanipulasi tanpa perlu mengganti peralatan mahal. Sistem laser kini memproses komponen pesawat terbang dari titanium dan mengukir mikroelektronik tanpa menggunakan klem mekanis, sehingga menghemat 30% material. Sistem laser industri bisa berharga lebih dari $500 ribu, tetapi dengan periode pengembalian rata-rata 18 bulan berdasarkan penghematan energi dan pengurangan limbah bagi produsen.
Produksi elektronik modern bergantung pada tiga teknologi laser utama—CO2, serat optik, dan padat (solid-state)—masing-masing mengatasi tantapan produksi yang berbeda.
Pengolahan non-logam biasanya dilakukan dengan laser CO2, yang memiliki panjang gelombang 10,6 μm yang mudah berinteraksi dengan bahan organik. Sistem-sistem ini memberi tanda substrat papan sirkuit berbasis polimer dan memotong rumah perangkat akrilik pada kecepatan hingga 2 m/s, dan kami memiliki data industri yang menunjukkan bahwa teknologi CO2 memiliki pangsa pasar sebesar 38% dalam kemasan elektronik konsumen. Kompatibilitasnya terhadap plastik dan keramik membuatnya sangat cocok untuk aplikasi konektor, isolator, dan antena tag RFID.
Laser serat unggul dalam pengolahan bahan konduktif seperti tembaga dan aluminium. Panjang gelombang 1,06 μm-nya mencapai ketelitian pemotongan 20 μm dengan konsumsi energi 30% lebih rendah dibandingkan alternatif CO2. Produsen menggunakan sistem 500W-1kW untuk memproduksi komponen pelindung EMI/RF, menghasilkan tepi bebas dross pada lembaran baja tahan karat 0,5 mm.
Laser solid-state memungkinkan pengelasan skala mikron pada terminal baterai dan komponen sensor tanpa merusak bagian yang peka terhadap panas. Sistem pulsed Nd:YAG menghasilkan lasan sepanjang 0,1 mm pada paduan tembaga-nikel yang digunakan dalam port micro-USB, mempertahankan konduktivitas sambungan di atas 90% IACS.
Laser serat mencapai kecepatan penandaan lebih dari 10 m/detik sambil mempertahankan akurasi ±5 μm, yang penting untuk desain interkoneksi berkepadatan tinggi. Jalur yang ditandai dengan laser mengurangi risiko korsleting sebesar 37% dibandingkan metode etsa kimia. Sistem visi terarah otomatis memperbaiki kesalahan penjajaran secara real-time, sangat bermanfaat untuk substrat PCB fleksibel.
Sistem laser UV (panjang gelombang 355 nm) memungkinkan pemahatan fitur sub-50μm yang penting untuk paket micro-BGA. Proses ablasi dingin ini mencegah kerusakan termal pada lapisan tembaga di sekitarnya.
Konstruksi PCB multilapis menggunakan laser serat pulsa untuk penghilangan dielektrik presisi, mengekspos via yang tersembunyi tanpa mengorbankan lapisan tembaga 18μm di sekitarnya.
Laser hijau mengatasi tantangan pada logam reflektif seperti tembaga dan emas dengan beroperasi pada panjang gelombang 532 nm di mana tembaga menyerap 40% lebih banyak energi.
Logam reflektif memiliki dua hambatan utama:
Sistem modern mengatasi hal ini melalui operasi pulsa dan bantuan gas nitrogen, mengurangi lebar celah potong sebesar 58% dibandingkan dengan pemotongan laser CO2.
Seorang produsen yang beralih ke laser hijau berhasil mencapai:
Metrik | Perbaikan |
---|---|
Ketidakhancuran tepi | 0,8 – 0,2 μm |
Laju produksi | +22% |
Tingkat Pembuangan | -40% |
AI mengoptimalkan parameter laser dengan menganalisis lebih dari 300 titik data per detik, mengurangi cacat produksi sebesar 35%. Pembelajaran mesin menyesuaikan fokus berkas secara real-time, mencapai konsistensi 99,7% dalam operasi mikro-las.
Sistem laser terhubung memprediksi kegagalan 72 jam sebelumnya, memperpanjang umur tabung laser sebesar 200–300 jam operasional.
Laser ultra cepat memungkinkan pemrosesan di bawah 500 nanometer, mengurangi kerusakan termal sebesar 60–80% dibandingkan metode konvensional.
Sistem generasi baru mengintegrasikan pemotongan, pengelasan, dan perlakuan permukaan, mengurangi waktu siklus hingga 40% sambil mempertahankan akurasi pada tingkat mikron.
Teknologi laser menawarkan waktu pemesinan yang lebih cepat dan ketelitian yang lebih tinggi, sehingga mengurangi kebutuhan akan proses finishing sekunder. Teknologi ini juga memungkinkan penghematan energi dan efisiensi bahan.
Laser CO2, serat optik, dan laser berkeadaan padat umumnya digunakan, masing-masing cocok untuk bahan dan aplikasi yang berbeda.
Teknologi laser memungkinkan penandaan dan ablasi komponen PCB secara presisi, meningkatkan kecepatan produksi dan mengurangi kesalahan.
Laser hijau beroperasi pada panjang gelombang di mana logam reflektif seperti tembaga menyerap lebih banyak energi, mengurangi kehilangan energi dan penyebaran panas.