Cắt laser cnc là một quá trình cắt nóng biến dạng thấp, thường sử dụng laser CO2 để cắt vật liệu, thường là kim loại hoặc kim loại tấm. Do đó, laser đôi khi còn được gọi là laser kim loại. IEEC Việt Nam cung cấp đầy đủ các dịch vụ cắt laser. Cho dù bạn yêu cầu dịch vụ cắt laser 2D hoặc 3D bằng máy cắt laser CNC của chúng tôi, chúng tôi đều có thể hoàn thành vượt quá mong đợi của bạn.
Mục Lục
Cắt Laser cnc là gì? Có những phương pháp cắt laser nào?
Để hiểu rõ hơn về phương pháp cắt Laser thì trước hết bạn nên hiểu khái niệm về tia Laser. Chúng được định nghĩa như thế này:
“Laser“ là từ viết tắt của sự khuếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ kích thích; nó phát ra một ánh sáng có chứa một lượng bức xạ điện từ khá lớn. Bức xạ tập trung của bước sóng này không bị tiêu tan như các chùm sáng thông thường. Thiết bị phát tia được lập trình và cường độ của chùm tia laser được thay đổi theo từng vật liệu.
Tuy nhiên, nếu bạn muốn hiểu rõ nhất về tia Laser hãy đọc ngay bài viết Laser Là Gì?
Và bây giờ hãy cùng IEEC Việt Nam đi tới khái niệm tiếp theo!!!
Cắt laser là gì?
Cắt laser là chiếu laser có cường độ sáng cao vào vật liệu cần cắt. Vật liệu có thể bị chảy ra, cháy hay bốc hơi để lại cạnh cắt với chất lượng bề mặt tốt.
Việc cắt Laser được thực hiện trên các máy cắt laser công nghiệp dùng để cắt vật liệu tấm phẳng cũng như ống hay hộp kim loại. Một vài laser 6-trục có thể thực hiện cắt lên phần đã được tạo hình trước bằng cách đúc hay chế tạo cơ khí.
Cắt bằng laser quang học di động thường dựa trên bàn trục X và Y cố định nơi mà tia laser di chuyển theo cả hai hướng nằm ngang. Kiểu cắt này phổ biến với giá rẻ vì bàn cắt cố định. Một số máy cắt theo trục Y (bàn trục có khả năng di chuyển theo chiều Y).
Các tia laser xung cung cấp cường độ sáng cao trong khoảng thời gian ngắn, nên rất hiệu quả trong một số quá trình cắt laser.
Lịch sử hình thành và phát triển
Nền tảng của tia Laser dựa trên các lý thuyết của Einstein vào đầu những năm 1900, tia laser đầu tiên được chế tạo vào năm 1960, bởi Theodore H. Mainman. Vật liệu cắt laser đầu tiên trên quy mô công nghiệp vào năm 1965. Được sản xuất tại Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật điện phương Tây, nó được sử dụng để khoan lỗ vào khuôn kim cương. Hai năm sau, tại Vương quốc Anh, các kỹ sư đã phát triển hệ thống cắt tia oxy hỗ trợ bằng laser đầu tiên. Chúng được sử dụng trong chế tạo và cắt kim loại tấm .
Đầu những năm 1970, công nghệ cắt laser kim loại này đã được điều chỉnh cho các dịch vụ cắt laser tùy chỉnh, chẳng hạn như dịch vụ cắt titan hàng không vũ trụ. Ngoài ra, vào những năm 70, các kỹ sư đã sử dụng laser CO2 để cắt các vật liệu phi kim loại, như dệt may. Vào thời điểm đó, laser cắt CO2 quá yếu để cắt xuyên qua kim loại.
Kể từ đó, công nghệ cắt laser đã phát triển bởi những bước nhảy vọt. Những cải tiến gần đây bao gồm: tăng hiệu suất năng lượng, giảm chi phí, dải bước sóng mới, v.v. Ngày nay, cắt laser có thể được sử dụng trong phẫu thuật, công nghệ vũ khí và gia công phức tạp.
Các ứng dụng cắt laser
Nói chung, cắt laser là một dịch vụ giá trị gia tăng giúp bạn cắt hoặc khắc, làm tan chảy và hóa hơi nhiều loại vật liệu.
Cắt laser CNC là một cách tuyệt vời để cắt vật liệu mà không phải chịu nhiệt độ cao. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể cắt nhôm và nhựa mà không sợ làm hỏng cấu trúc phân tử của vật thể. Một trong những lợi thế của việc sử dụng công nghệ cắt laser là bề mặt chất lượng cao vẫn còn trên bề mặt cắt của sản phẩm hoàn chỉnh.
Một số sản phẩm có thể được sản xuất bằng cách sử dụng cắt laser kết hợp với các kỹ thuật gia công và gia công kim loại khác là:
- Xây dựng – lan can thép, ống thép, thép đúc sẵn
- Ô tô – khung thép, linh kiện rơ moóc, linh kiện xe hơi
- Sản xuất – khung thép, tấm cuối
- Hàng hải – lan can nhôm, móc và các thành phần thuyền khác
Nhiều ngành công nghiệp sản xuất phụ thuộc vào dung sai kính hiển vi và độ chính xác chính xác của laser để chế tạo các bộ phận nhỏ, phức tạp. Các ngành công nghiệp này bao gồm: công nghệ vi mô, điện tử, thiết bị y tế, sản xuất ô tô, hàng không vũ trụ, quân sự và quốc phòng, thông tin liên lạc, hệ thống ống nước và điều hòa không khí.
Tham khảo ngay dịch vụ cắt Laser kim loại tấm chất lượng cao tại IEEC Việt Nam
Quy trình cắt laser cnc
Để điều khiển quá trình cắt laser, các kỹ sư và kỹ thuật viên sử dụng quang học laser và thiết bị điều khiển bằng máy tính để chiếu chùm tia laser được lập trình và kiểm soát tốt lên vật liệu phải cắt. Các hệ thống laser CNC sử dụng các thiết kế CAD để nhập tất cả các chi tiết gia công cần thiết vào máy tính, sau đó thiết lập đầy đủ quy trình cắt laser, chỉ cần tối thiểu một nhân viên giám sát quá trình sản xuất và đảm bảo các máy được bảo trì tốt.
Để cắt mẫu được lập trình, chùm hoặc phôi có thể di chuyển. Như một hoặc khác làm điều này, chùm tia tập trung làm tan chảy vật liệu trong một khu vực cục bộ. Để định hướng ánh sáng của tia laser, các nhà sản xuất sử dụng gương hoặc sợi quang để hướng chùm tia tới thấu kính, qua đó nó tập trung.
Họ lập trình máy cắt laser để kích thích vật liệu laser thông qua phóng điện hoặc đèn trong hộp kín. Khi nó được kích thích, chùm tia được phản xạ bên trong so với gương một phần. Điều này tiếp tục cho đến khi nó có đủ năng lượng để thoát ra như một luồng ánh sáng đơn sắc, mạch lạc.
Khí hỗ trợ như nitơ hoặc carbon dioxide được sử dụng cùng với cắt laser để chuẩn bị các bề mặt mới cắt để sơn hoặc chống ăn mòn. Khi thực hiện với laser ống, khí được đặt bên trong ống laser. Một ví dụ về kỹ thuật laser hỗ trợ khí là cắt laser CO2 , được coi là kỹ thuật laser sóng mạnh nhất.
Ngoài ra, đối với các ứng dụng lớn và quan trọng, các nhà sản xuất sẽ kết hợp hệ thống kiểm soát tốc độ với thiết bị phát xạ. Bằng cách này, laser được kiểm soát và coi là an toàn cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau.
Thiết kế sản phẩm cắt
Khi thiết kế sản phẩm cắt laser tùy chỉnh của khách hàng, cần xem xét các yếu tố: dung sai yêu cầu, độ dày cần thiết, vật liệu tốt nhất, hệ thống cắt laser tốt nhất, độ sắc nét và độ sạch của máy cắt laser và vị trí của đầu phun hoặc đầu.
Độ sắc nét và sạch sẽ của máy cắt laser:
Bằng cách kiểm tra xem ống kính hoặc dao cắt đã được làm sạch đầy đủ chưa, các dịch vụ cắt laser cố gắng đảm bảo rằng máy xử lý của họ đã sẵn sàng để thực hiện nhiệm vụ cắt vật liệu. Quan trọng nhất, họ phải đảm bảo rằng ống kính hoặc máy cắt của họ ở trong tình trạng tốt và hoạt động tốt.
Vị trí của vòi hoặc đầu:
Để kiểm tra xem vòi phun có ở trung tâm hay không, nhà cung cấp dịch vụ cắt laser lấy một cuộn băng mỏng và phát một chùm tia laser cường độ thấp lên nó. Sau đó, họ kiểm tra xem lỗ do chùm tia tạo ra có ở vị trí mong muốn hay không.
Các nhà sản xuất cung cấp một loạt các dịch vụ cắt laser tùy chỉnh. Để cung cấp cho bạn dung sai và độ dày một phần mà bạn muốn, họ có thể điều chỉnh các yếu tố của hệ thống laser của họ, bao gồm tốc độ cắt, khí hỗ trợ, đầu vào lập trình cắt laser CNC, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt, v.v.
Các loại máy cắt laser cnc
Để tạo ra kết quả chất lượng cao mà máy cắt laser chính xác được biết đến, các nhà sản xuất dựa vào nhiều loại máy móc khác nhau, đặc biệt là các loại laser. Một số loại máy cắt laser thường được sử dụng bao gồm: laser sợi quang , laser công suất cao và laser kim loại.
Laser sợi quang
Laser sợi là loại laser sử dụng sợi quang được xử lý bằng các nguyên tố đất hiếm như thulium, holmi, erbium hoặc ytterbium. Laser sợi quang rất tốt vì chúng không có bộ phận chuyển động, nghĩa là yêu cầu bảo trì và chi phí vận hành của chúng khá thấp.
Laser công suất cao
Như tên gọi của chúng cho thấy, laser công suất cao là máy móc được sử dụng để cắt các vật liệu mạnh hơn, chẳng hạn như thép nhẹ, thép carbon, thép không gỉ hoặc titan. Nhãn năng lượng laser cao có thể được gắn vào nhiều loại laser khác nhau, bao gồm cả laser sợi quang và các loại laser trạng thái rắn.
Laser kim loại
Laser Metal Metal là tên được gán cho bất kỳ máy laser nào được thiết kế để cắt các vật liệu kim loại cụ thể. Thông thường, đây là những kim loại như: thép nhẹ, thép không gỉ, titan và / hoặc kim loại viết nguệch ngoạc.
Xem thêm dịch vụ cắt Laser ống hộp kim loại giá rẻ tại IEEC Việt Nam
Ưu và nhược điểm của phương pháp cắt laser cnc
Ưu điểm
Sử dụng laser để cắt và kim loại máy có những lợi thế khác biệt so với các quy trình cắt thông thường như gia công nhiệt, gia công cơ khí, hàn hồ quang, EDM và cắt ngọn lửa. Chúng ta hãy đi qua một số những lợi thế dưới đây.
Chất lượng
Đầu tiên, hệ thống cắt laser có mức độ kiểm soát chùm tia và độ ổn định chuyển động rất cao; những thứ này cho phép họ sản xuất những sản phẩm có chất lượng cạnh cực cao. Ngoài ra, các bộ phận cắt bằng laser có biến dạng cạnh gần như bằng 0 và hệ số cạnh hoặc điểm không bằng 0, để lại rất ít các vệt trên các cạnh của bộ phận.
Sự chính xác
Dịch vụ cắt laser không mang lại hiệu quả chi phí cao như cắt tia nước lạnh, cũng không phải là sự hoàn thiện hoàn toàn không có vết lõm của quá trình cắt tia nước. Tuy nhiên, cắt laser có khả năng tạo ra độ chính xác chặt chẽ hơn ở quy mô nhỏ hơn bất kỳ loại quy trình cắt kim loại nào khác.
Thời gian quay vòng
Cắt laser nhanh hơn các kỹ thuật chế tạo công cụ thông thường và có thời gian quay vòng nhanh hơn, bất kể phức tạp. Điều này là do dịch vụ cho phép dễ dàng thay đổi thiết kế.
Sự an toàn
Mặc dù các hệ thống cắt laser giải phóng một chùm tia laser dựa trên CO2 có khả năng gây nguy hiểm, nhưng nếu giao thức được tuân thủ đúng, chúng không gây ra bất kỳ mối đe dọa nào về thiệt hại hoặc thương tích của con người trong quá trình hoạt động. Hơn nữa, vì chúng được điều khiển bằng gia công CNC, máy cắt laser yêu cầu ít kỹ thuật viên trên sàn.
Tất nhiên, các máy móc cần phải được xử lý cẩn thận, đặc biệt là khi bạn đang làm việc trên các vật liệu dễ bị bắt lửa. Ngoài ra, bất kỳ người vận hành nào đi gần tia laser đều cần đeo dụng cụ bảo vệ mắt thích hợp.
Tính linh hoạt
Nhiều loại dịch vụ cắt laser khác nhau có sẵn, tất cả đều sử dụng vật liệu hiệu quả cao, tạo ra ít chất thải.
Dễ bảo trì
Hệ thống cắt và khắc laser yêu cầu bảo trì ít. Bạn có thể dễ dàng duy trì cơ sở và vật liệu của mình bằng cách đơn giản là đảm bảo thông gió thích hợp trong khu vực làm việc và đảm bảo rằng không có khí hoặc hóa chất dễ cháy (giọt nước) trong khí quyển. Đối với điều này, chúng tôi đề nghị một hệ thống lọc không khí mạnh mẽ và hiệu quả được lắp đặt tại nơi của bạn.
Hiệu suất năng lượng
Máy cắt laser, máy cắt laser và máy khoan laser không tiêu thụ nhiều năng lượng. Thay vào đó, chúng khá tiết kiệm năng lượng và giúp bạn tiết kiệm tiền trên hóa đơn tiền điện.
Nhược điểm
Cắt laser có một vài nhược điểm, hầu hết trong số đó liên quan đến nhược điểm của cắt nóng. Vật liệu bị cắt trở nên rất nóng, vì vậy trong các khu vực hẹp sự giãn nở nhiệt và cong vênh có thể là một vấn đề. Sự biến dạng và oxy hóa có thể được gây ra bởi oxy, đôi khi được sử dụng làm khí hỗ trợ, vì nó gây căng thẳng vào cạnh cắt của một số vật liệu; đây thường là một vấn đề trong các mẫu lỗ dày đặc.
Laser cũng đòi hỏi một lượng lớn năng lượng, khiến chúng tốn kém hơn khi chạy. Laser không hiệu quả lắm đối với các kim loại như nhôm và hợp kim đồng do khả năng phản xạ ánh sáng cũng như hấp thụ và dẫn nhiệt, cũng không thể sử dụng cắt laser trên tinh thể, thủy tinh hoặc bất kỳ phi kim loại nào khác.
Mặc dù có những hạn chế, cắt laser là một dịch vụ tuyệt vời để xem xét. Để tìm hiểu về các khả năng cho ứng dụng của bạn, hãy liên hệ với nhà cung cấp dịch vụ cắt laser có uy tín. Không phải tất cả các nhà cung cấp dịch vụ cắt laser đều như nhau.
Các phương pháp cắt laser
- Cắt laser CNC là một quá trình sử dụng chùm tia laser cực mạnh để cắt các hình dạng bộ phận ra khỏi vật liệu tấm. Các bộ phận vẫn phẳng vì sự biến dạng nhiệt là tối thiểu.
- Cắt laser CO2 là một quá trình sử dụng carbon dioxide làm phương tiện phát laser chính. Laser CO 2 sử dụng hỗn hợp các loại khí như heli và nitơ, với CO 2 là chất chủ yếu nhất để tạo ra chất lượng cắt tương tự như các cạnh của thép nhẹ và có thể hoạt động trong sóng liên tục (CW) hoặc xung.
- Cắt laser tùy chỉnh luôn được thực hiện với các chương trình gia công CNC được lập trình tùy chỉnh để thiết kế các thiết kế độc đáo chính xác như mong muốn của người mua.
- là quá trình loại bỏ vật liệu mục tiêu, điển hình là nhiệt độ hóa hơi thấp và vật liệu dẫn nhiệt thấp, thông qua hóa hơi trực tiếp.
- là một quá trình sử dụng các hợp chất khí cao quý để phát laser. Laser Excimer tạo ra ánh sáng trong vùng tử ngoại đến phổ cực gần.
- là một quá trình trong đó khí được sử dụng làm tác nhân kích hoạt.
- cung cấp các cạnh cắt được phủ bằng kim loại nóng chảy và phân giải bao gồm cùng một hỗn hợp kim loại của vật liệu. Do đó, nó có cùng khả năng chống ăn mòn và rất hữu ích cho các cơ sở chế biến thực phẩm, nhà máy hóa chất và sản xuất bảng hiệu.
- và tất cả các quy trình cắt kim loại hoặc các vật liệu khác bằng laser để tạo ra các sản phẩm chính xác.
- là quá trình tạo ra một lỗ trên vật liệu bằng chùm tia laser.
- Khắc laser sử dụng tia laser để khắc vào bề mặt.
- Khắc laser là quá trình đánh dấu vật liệu mà không cắt tất cả các cách thông qua việc sử dụng năng lượng giảm.
- là loại bỏ vật liệu do tương tác vật liệu laser mang lại. Gia công bằng laser là một thuật ngữ bao gồm khoan laser, cắt laser, tạo rãnh laser, đánh dấu laser hoặc viết nguệch ngoạc bằng laser.
- Đánh dấu bằng laser là một quá trình trong đó vật liệu được đánh dấu không thể xóa được ở tốc độ rất nhanh (mili giây trên mỗi ký tự). Laser đánh dấu là linh hoạt, lập trình và sạch môi trường.
- Cắt kim loại bằng laser liên quan đến laser cắt vật liệu phổ biến nhất được sử dụng để sản xuất các sản phẩm gia công: kim loại.
- Laser micromachining là một quá trình được sử dụng để tạo ra chi tiết cực đoan và cắt các thành phần rất chính xác đòi hỏi dung sai gần.
- là quá trình sử dụng chùm tia laser để kết nối hai hoặc nhiều mảnh kim loại lại với nhau bằng cách nung chảy các khu vực được nối và cho phép chúng phân giải.
- là quá trình trong đó các phân tử thuốc nhuộm hữu cơ lớn được sử dụng làm môi trường phát quang hoạt động.
- Cắt , còn được gọi là hợp hạch, trong quá trình cắt laser tạo ra sự tan chảy, một luồng khí thổi ra khỏi vùng tan chảy, điển hình là với không khí. Các cạnh cắt kết quả có chất lượng cao nhưng được phủ bằng những gợn sóng siêu nhỏ.
- là một quá trình trong đó gương được sử dụng để phản xạ chùm tia laser tới đầu cắt trong khi vật liệu gia công vẫn cố định.
- là một loại cắt laser sử dụng nhiều trục thay vì một trục. Ưu điểm của cắt laser đa trục là khả năng cắt hình dạng ba chiều, trong khi nhược điểm là chi phí cao hơn so với cắt giường phẳng, thời gian thiết lập lâu hơn và tăng nguy cơ an toàn.
- là một quá trình trong đó oxy thực hiện cắt thực tế và chùm tia laser duy trì phản ứng.
- là một quá trình cắt sử dụng các xung đơn hoặc đào tạo, trái ngược với laser sóng liên tục. Những xung này cung cấp năng lượng lớn hơn trong khoảng thời gian ngắn hơn.
- là một quá trình sử dụng vật liệu bán dẫn làm môi trường hoạt động.
- là một quá trình trong đó môi trường hoạt động của laser (thường không phải là laser bán dẫn) ở trạng thái rắn.