Para ilmuwan dari Heriot-Watt University telah berhasil mengembangkan pengelasan logam pada kaca menggunakan sebuah sistem laser yang sangat cepat, sehingga menjadi sebuah terobosan besar dalam industri manufaktur.
Berbagai bahan optik seperti kuarsa, kaca borosilikat, dan bahkan safir, semuanya telah berhasil dilas ke berbagai jenis logam seperti aluminium, titanium, dan stainless steel menggunakan sistem laser Heriot-Watt yang menghadirkan rambatan energi gelombang dalam pikodetik yang sangat pendek dari sinar inframerah pada alur di sepanjang bahan untuk menyatukan kedua bahan yang berbeda tersebut.
Proses baru ini dapat mengubah sektor manufaktur dan dapat diterapkan scara langsung pada berbagai bidang seperti kedirgantaraan, pertahanan, teknologi optik dan bahkan kesehatan.
Profesor Duncan Hand, direktur lima universitas EPSRC Centre untuk Manufaktur Inovatif dalam Proses Produksi Berbasis Laser yang berbasis di Heriot-Watt, mengatakan: “Secara tradisional sangat sulit untuk menyatukan bahan-bahan yang berbeda seperti kaca dan logam karena perbedaan sifat termal di antar bahan-bahan tersebut – suhu tinggi dan ekspansi termal yang sangat berbeda yang terlibat dapat menyebabkan kaca pecah.
“Kemampuan dalam menyatukan kaca dan logam melalui pengelasan akan menjadi langkah besar di masa depan dalam fleksibilitas manufaktur dan desain.
“Saat ini, peralatan dan produk yang melibatkan kaca dan logam sering disatukan oleh sebuah perekat yang kurang berhasil untuk diaplikasikan dan bagian-bagiannya secara perlahan dapat mengalami perayapan, atau pergeseran. Pelepasan bahan-bahannya juga merupakan bagian dari permasalahan – bahan kimia organik dari perekat secara bertahap dapat dilepaskan dan dapat menyebabkan masa pakai dari produk menjadi berkurang.
“Prosesnya bergantung pada pulsa yang sangat pendek dari sinar laser. Pulsa-pulsa gelombang ini berlangsung hanya dalam beberapa pikosekon saja – satu pikosekon ke detik setara dengan satu detik ke 30.000 tahun.
“Bagian-bagian yang akan dilas diposisikan untuk hampir saling bersentuhan, dan laser difokuskan melalui bahan optik untuk menyediakan spot yang sangat kecil dan sangat intens di antarmuka antara kedua bahan – kita dapat mencapai kekuatan maksimum hingga megawatt pada sebuah area yang hanya beberapa mikron saja jaraknya.
“Hal ini dapat menciptakan sebuah mikroplasma, seperti bola petir berukuran kecil di dalam sebuah material yang dikelilingi oleh area peleburan yang sangat terbatas.
“Kami menguji pengelasan pada suhu -50 °C hingga 90 °C dan hasilnya tetap utuh, jadi kami tahu cara ini cukup kuat untuk mengatasi kondisi ekstrem.”
