Khái niệm
Máy cắt Laser Kim loại là thiết bị sử dụng chùm tia hội tụ tương tự để gia tăng năng lượng trên những điểm chủ động, tuy nhiên với việc cắt laser đòi hỏi năng lượng cần phải lớn hơn nhiều lần việc khắc, thời gian tiếp xúc với vật liệu lâu, tia laser đốt cháy sâu trên bề mặt với năng lượng cực mạnh tạo thành vết cắt theo yêu cầu.
Cấu tạo
Máy cắt laser kim loại được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau: Nguồn phát, đầu cắt, thân máy, hệ thống làm mát… Cùng Inox Trí Hiếu tìm hiểu về máy cắt laser và ba bộ phận chính của máy cắt laser.
3 bộ phận chính của một máy cắt Laser
Nguồn phát laser
Nguồn phát laser giúp chuyển hóa điện năng thành tia laser thông qua diod bán dẫn. Chùm tia laser năng lượng cao sẽ tiếp tục được truyền đến đầu cắt laser để hội tụ trên bề mặt vật liệu cần cắt.
Nguồn phát laser được cung cấp từ những nhà sản xuất khác nhau đều có những ưu nhược điểm riêng, tùy thuộc nhu cầu để lựa chọn nguồn phát laser phù hợp. Tuy nhiên tại Việt Nam hiện nay, nguồn phát IPG của Đức đang là lựa chọn phổ biến nhất.
Đầu cắt Laser
Đầu cắt laser là bộ phận quyết định chùm tia laser năng lượng cao sẽ được phát ra như thế nào, công nghệ điều chỉnh tiêu cự bằng tay hay tự động. Bên cạnh đó, đầu cắt còn ảnh hưởng đến chất lượng đường cắt trên bề mặt sản phẩm, vết cắt đẹp hay xấu, sần sùi hay nhẵn mịn, có cháy nám hay không…
Một vài nhà cung cấp mỏ cắt laser nổi tiếng trên thế giới: Precitec (Đức), Raytools (Thụy Sĩ), WSX (Trung Quốc)… Tại phân khúc tầm trung, mỏ cắt laser Raytools là lựa chọn hàng đầu. Loại đầu cắt này có giá thành hợp lý, cắt được sản phẩm kim loại chất lượng cao.
Bán máy cắt và trục chuyển động
Bàn cắt là khu vực làm việc của hệ thống máy cắt laser, đây là nơi đặt tấm vật liệu cần cắt. Các trục chuyển động XYZ sẽ di chuyển đầu cắt laser theo hình dạng sản phẩm đã được lập trình sẵn qua hệ thống CNC.
Kết cấu bàn máy được chia thành hai loại: Bàn máy bằng sắt hộp và bàn máy bằng khối thép tấm. Trong đó, kết cấu bàn máy bằng sắt hộp có chi phí chế tạo tương đối thấp, độ dày tối đa là 12mm và có trọng lượng nhẹ, dễ bị biến dạng nên chỉ được sử dụng cho những loại máy cắt giá rẻ.
Ngược lại, loại bàn máy kết cấu từ khối thép tấm có độ dày tối đa lên đến 20mm, cấu tạo phức tạp và chi phí cao. Tuy nhiên, với các tổ chức, doanh nghiệp quan tâm đến chất lượng sản phẩm gia công kim loại, bàn máy thép tấm sẽ là lựa chọn hàng đầu nhờ nhiều ưu điểm như: Độ bền cao, giữ ổn định cho toàn bộ hệ thống khi vận hành, không bị biến dạng khi có tác động…
Ưu điểm
- Vật liệu đa dạng. Tất cả các loại vật liệu thường được sử dụng trong công nghiệp như thép, tôn, inox và cả kim loại màu cho tới các vật liệu phi kim như 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 0,5-30 mm. Phạm vi xử lý phôi rộng lớn giúp 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.
- Dung sai cắt laser nhỏ. Độ chính xác cao.
- Biên dạng tùy ý,
- Tốc độ vận hành cao cho năng suất sản xuất, chế tạo lớn.
- Giá cả phải chăng, rẻ hơn so với các phương pháp cắt khác khi cắt với khối lượng lớn.
- Có khả năng tương thích với những vật liệu đa dạng.
- Không gây ô nhiễm môi trường.
- Rãnh cắt chất lượng cao với xung laser cực ngắn. Chiều rộng của rãnh được cắt bằng công nghệ laser rất mảnh, hẹp hơn so với những phương thức khác. Cho chất lượng tốt, bề mặt đẹp, mịn không cần phải làm sạch mặt cắt sau gia công.
Nhược điểm
- Tiêu thụ nhiều năng lượng khi hoạt động, thực hiện quy trình cắt.
- Những vật liệu dày, đặc thù sẽ khó thực hiện cắt bằng máy laser.
- Có nguy cơ làm cháy cạnh vật liệu trong quá trình cắt nếu không biết cách sử dụng và điều khiển chùm tia laser.
Ứng dụng
Ứng dụng cắt laser cực nhiều trong đời sống, kể đến như trong y học, cắt vật liệu, ứng dụng trong ngành quảng cáo cắt kim loại, cắt gỗ, cắt nhựa; ứng dụng trong ngành thời trang như cắt vải tạo hình trên hoa văn; ứng dụng trong lĩnh vực quà tặng như: Cắt tạo hình các sản phẩm quà tặng; cắt laser tạo mô hình kiếm trúc, mô hình xe, mô hình máy bay tàu chiến, cắt tạo hình sa bàn
