Để hiểu được cộng nghệ cắt laser như thế nào? đầu tiên bạn cần biết Tia laser là gì? Laser được viết tắt của các từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation: được hiểu là sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích thích.
Vậy, Cắt Laser là một công nghệ được thực hiện bằng việc tổng hợp nguồn năng lượng ánh sáng phát xạ có bước sóng ngắn hội tụ tại 1 điểm để tạo năng lượng max, có khả năng cắt, phá, xuyên thủng các loại vật liệu khác. Vậy cắt laser được ứng dụng như thế nào trong công nhiệp cũng như trong đời sống. Hãy cùng chúng tôi khám phá tất cả các ứng dụng của nó ngay sau đây
Mục Lục
Ứng dụng tia laser trong ngành công nghiệp cắt kim loại
Ưu điểm vượt trội của công nghệ cắt bằng tia Laser
Tất cả các loại vật liệu thường được sử dụng trong công nghiệp chế biến, chế tạo – từ thép, tôn, thép không gỉ và tấm kim loại màu cho tới các vật liệu phi kim như vật liệu nhân tạo, thủy tinh, gỗ hoặc gốm sứ – đều có thể được cắt bằng tia Laser một cách an toàn và chất lượng. Công cụ này có thể cắt các tấm kim loại khác nhau từ 0,5 đến hơn 30 mm. Phạm vi xử lý phôi rộng lớn này giúp công nghệ cắt Laser trở thành công nghệ số 1 trong những công cụ cắt phục vụ nhiều ứng dụng đa dạng trong ngành gia công kim loại và phi kim.
Ứng dụng của công nghệ cắt laser trong lĩnh vực gia công kim loại
Tia Laser hợp nhất làm nóng vật liệu tại chỗ và phần còn lại của phôi chỉ chịu tác động nhiệt rất ít hoặc hoàn toàn không có. Nhờ đó, các rãnh cắt hầu như không lớn hơn tia Laser, ngay cả các hình dạng phức tạp hay đồ sộ đều có thể được cắt mịn và không có ba via. Trong nhiều trường hợp, không cần mất thời gian xử lý lại. Do có sự linh hoạt cao nên phương pháp cắt này thường được sử dụng với lô sản xuất quy mô nhỏ, với sự đa dạng lớn và trong chế tạo nguyên mẫu. Ngoài ra, phương pháp cắt laser còn tiết kiệm các chi phí phôi thừa trong quá trình gia công, từ đó hạ được giá thành gia công sản phẩm
3. Mạch cắt chất lượng cao không có ba via
Laser có bước sóng cực ngắn làm bay hơi gần như mọi vật liệu rất nhanh mà không phát hiện ảnh hưởng nhiệt. Nhờ đó, tạo thành các cạnh cắt chất lượng cao mà không bị nóng chảy, không có ba via, độ mịn cao. Vì thế tia Laser rất phù cho quy trình gia công sản xuất các loại sản phẩm kim loại phức tạp, ví dụ như cắt laser chi máy…
Cắt laser chi tiết máy
Mọi phương pháp gia công kim loại tấm, cắt laser là số 1
Với những ưu điểm kể trên, chúng ta có thể khẳng định đến thời điểm hiện tại cắt laser là tiến tiến và ưu việt nhất, chi phí đầu tư tiết kiệm nhất, bởi máy cắt laser có thể cắt được cả kim loại hoặc phi kim loại. Nếu muốn cắt phôi kim loại hoặc phi kim, Laser thường là sự lựa chọn hàng đầu như một công cụ phổ biến nhất. Gần như mọi hình dạng đều có thể được cắt bằng tia Laser một cách nhanh chóng và linh hoạt – kể cả các hình dạng phức tạp hay đồ sộ và trên vật liệu siêu mỏng. Các khí cắt và áp lực cắt khác nhau sẽ ảnh hưởng tới quy trình và kết quả gia công. Sau đây là một số công nghệ cắt laser
- Công nghệ cắt kiểu đốt cháy: Khi cắt kiểu đốt cháy, không khí sẽ được sử dụng như quy trình cắt thổi bằng cách thổi ô-xy vào rãnh cắt với áp suất đến 6 bar. Nó đốt cháy và oxi hóa kim loại nóng chảy tại đó. Năng lượng giải phóng từ phản ứng hóa học này sẽ hỗ trợ tia Laser. Công nghệ cắt kiểu đốt cháy cho phép đạt tốc độ cắt cực cao và dùng để gia công các tấm kim loại và kết cấu thép dày.
- Công nghệ cắt kiểu nung chảy: Khi cắt nung chảy, khí Argon hoặc Ni tơ sẽ được làm khí cắt. Một áp suất từ 2 đến 20 bar thông qua rãnh cắt sẽ được tạo và ngược lại với quy trình cắt bằng lửa, không xảy ra phản ứng với bề mặt kim loại trong rãnh cắt. Ưu điểm của quy trình cắt này là các cạnh cắt không có gờ và không bị oxi hóa cũng như hầu như không cần xử lý lại.
- Công nghệ cắt kiểu thăng hoa: Công nghệ cắt thăng hoa dành cho các nhiệm vụ cắt mịn yêu cầu các cạnh cắt phải đạt chất lượng cực cao. Với phương pháp này, tia Laser sẽ làm bay hơi vật liệu bằng cách ít nóng chảy nhất có thể. Hơi vật chất tạo ra trong rãnh cắt một áp suất cao đẩy vật liệu nóng chảy lên trên và xuống dưới. Các khí công nghệ- Ni tơ, Argon hoặc Hê li – bảo vệ vị trí cắt khỏi môi trường bên ngoài và giúp cạnh cắt không bị oxi hóa.
- Công nghệ cắt mịn:Trong công nghệ cắt mịn bằng Laser, các năng lượng xung bằng tia Laser sẽ tạo thành từng lỗ đặt cạnh chồng lên nhau từ 50 đên 90% và hình thành một rãnh cắt. Do các xung ngắn, nên sẽ tạo thành công suất xung cực đại siêu cao và mật độ năng lượng cực lớn trên bề mặt phôi. Ưu điểm: các cấu kiện hầu như không bị nóng, ngay cả khi cắt các bộ phận phức tạp và không bị biến dạng do nhiệt.
Quy trình cắt Laser
Điều kiện tiên quyết đầu tiên để vận hành được một máy cắt Laser là phải hiểu được bản chất của phương pháp cắt này. Công nghệ cắt bằng tia Laser là dựa trên sự tương tác giữa tia Laser tập trung và phôi. Muốn cắt được các mạch cắt đẹp, đòi hỏi bạn phải biết cách chỉnh độ tập trung của tia laser trên bề mặt phôi cắt. Các bước thực hiện trước khi vận hành một máy cắt laser gồm:
- Bước 1: Kiểm tra độ tinh khiết hoặc/và độ sạch của thấu kính bảo vệ dưới trên mỗi đầu cắt laser
- Bước 2: Chỉnh độ hội tụ của tia cắt laser theo hướng dẫn của đơn vị bán máy, hoặc liên hệ Hotline 099 9988 978 để được hướng dẫn
- Bước 3: Phát thử tia laser để kiểm tra việc đồng tâm của tia laser với bép cắt
- Bước 4: Về gốc máy cắt laser
- Bước 5: Lấy cao độ trục Z (căn chỉnh khoảng cách giữa đầu cắt laser và vật liệu cắt)
- Bước 6: Nạp file cắt và lấy chương trình cắt (chương trình đã tối ưu và tinh chỉnh các thông số cắt)
- Bước 7: Theo dõi cắt và tinh chỉnh (nếu cần)
Hình ảnh một kỹ thuật viên đang vận hành máy cắt laser
Các thông số ảnh hưởng đến quá trình cắt bằng tia Laser
- Vị trí lấy nét ảnh hưởng tới mật độ năng lượng và hình dạng của rãnh cắt trên phôi. Đường kính chùm tia xác định chiều rộng rãnh cắt cũng như hình dạng rãnh cắt.
- Lựa chọn vòi phun phù hợp là yếu tố vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng bộ phận. Do đó, hình dạng tia khí cũng như khối lượng khí phải được xác định thông qua đường kính vòi phun.
- Tốc độ cắt được xác định theo tác vụ cắt và vật liệu cần gia công. Cơ bản là: năng lượng Laser càng cao, tốc độ cắt càng nhanh. Ngược lại, vật liệu càng dày, tốc độ cắt càng chậm. Tốc độ cho từng vật liệu được điều chỉnh quá cao hoặc quá thấp dẫn đến độ nhám lớn và hình thành gờ
- Tùy theo từng phương pháp cắt mà sử dụng các quá trình khí khác nhau với các áp suất khác nhau tác dụng lên rãnh cắt. Ví dụ như khí Argon và Nitơ thường được ưu tiên sử dụng làm khí cắt vì nó không phản ứng với kim loại nóng chảy tại rãnh cắt. Đồng thời, khí này bảo vệ vị trí cắt khỏi môi trường bên ngoài.
- Ngưỡng xử lý, hay còn gọi là điểm mà vật liệu bắt đầu nóng chảy bị vượt qua, cần một mật độ năng lượng nhất định trên mỗi bề mặt. Điều này được định hình bởi: Năng lượng trên mỗi tiết diện = mật độ năng lượng x thời gian tác dụng trên phôi.
- Chế độ sóng liên tục hoặc theo xung – thông qua chế độ hoạt động điều khiển năng lượng Laser liên tục hoặc ngắt quãng trên phôi.
Mọi nhu cầu cắt LASER kim loại hoặc phi kim loại. Hãy liên hệ với chúng tôi qua HOTLINE/ZALO: 090 9988 978