Bạn có biết
Công nghệ cắt laser và những điều bạn chưa biết
Th7
Công nghệ cắt bằng tia Laser là một phương pháp cắt các phôi kim loại và phi kim có độ dày vật liệu khác nhau. Điều kiện tiên quyết là phải có chùm tia Laser được dẫn hướng, định hình và hợp nhất. Laser tiếp xúc với phôi sẽ làm nóng vật liệu cực mạnh và khiến nó chảy ra hoặc bốc hơi. Toàn bộ năng lượng Laser sẽ tập trung vào một điểm. Thường là với phôi có đường kính dưới một nửa milimet. Nếu tại điểm này, nhiệt được kết hợp với nhau cao hơn mức có thể bị tiêu tán bởi hiện tượng truyền nhiệt, chùm tia laser sẽ xuyên qua vật liệu hoàn toàn – quá trình cắt sẽ bắt đầu.
Ưu điểm nổi bật của công nghệ cắt laser
1. Độ chính xác cao
Cắt laser dựa trên một phần mềm điều khiển, được lập trình bản vẽ, máy cắt laser cắt theo bản vẽ với độ chính xác cao, cắt laser là công nghệ hiện đại, ngày nay ứng dụng cắt chữ laser được sử dụng khá rộng rãi, có thể gia công được đường cong, gia công được những chi tiết vô cùng nhỏ và khó cắt với độ chính xác cao
2.Cắt được đa dạng vật liệu
Cắt được vật liệu thường được sử dụng trong công nghiệp chế biến – 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. Tất cả 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 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.
3. Biên dạng tùy ý
Tia Laser làm nóng vật liệu tại chô, 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 gờ.
4. Rãnh cắt chất lượng với xung laser cực ngắn
Laser xung 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. Vì thế tia Laser phù hợp hoàn hảo cho quy trình gia công sản xuất các loại sản phẩm kim loại phức tạp
Quy trình cắt bằng tia laser
- Thấu kính và gương quang học hội tụ các chùm tia Laser tại điểm xử lý
- Tia Laser tiếp xúc với phôi và làm phôi nóng chảy hoặc bốc hơi.
- Khí cắt sẽ thổi vật liệu đã nóng chảy ra khỏi rãnh cắt. Khí thoát ra từ vòi phun đồng trục với tia Laser.
- Công nghệ cắt bằng tia Laser tạo thành mẫu vết rãnh cắt điển hình tại mép cắt. Với tốc độ cắt thấp, vết rãnh này chạy gần như song song với tia Laser.
- Tia Laser – ánh sáng Laser hợp nhất – được dẫn hướng dọc theo biên dạng và làm tan chảy vật liệu tại chỗ.
- Trên phôi, rãnh cắt thường rộng hơn đường kính chùm tia Laser hội tụ.
- Tia Laser và khí cắt tiếp xúc tại vòi cắt trên phôi.
- Thông qua di chuyển đầu cắt hoặc phôi theo một hướng nhất định sẽ tạo ra rãnh cắt.
Ứng dụng của công nghệ cắt bằng tia laser
- Gần như không tạo gờ
- Cắt được thép không gỉ, đến các vật liệu phản quang cao và tất cả các loại vật liệu công nghiệp thông thường
- Khi nóng chảy, tia laser cắt các loại kết cấu thép và thép không gỉ dày từ 0.5mm trở lên nhanh một cách chóng và tiết kiệm
- Các kết cấu 3 chiều như tắm chắn nhiệt cho hệ thống ống xả cungc được cắt chính xác bằng tia laser
- Cắt được cả vật liệu cứng giòn như thủy tinh với tốc độ xử lí cao mà không để lại gờ hay cạnh sắc
- Tia laser xung ngắn và cực ngắn cắt các kết cấu phức tạp trong khu vực micro met siêu nhanh và tiết kiệm
Các thông số ảnh hưởng đến quá trình cắt bằng tia laser
- Tốc độ cắt
Năng lượng laser càng cao thì tốc độ cắt càng nhanh. Ngược lại, vật liệu càng dày ốc độ càng chậm
2. Năng lượng laser
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
3. Đường kính vòi phun
Lựa chọn vòi phun phù hợp là yếu tố vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng bộ phận. Hình dạng tia khí cũng như khối lượng khí phải được xác định thông qua đường kính vòi phu\
4. Chế độ hoạt động
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
5. Khí cắt và áp suất cắt
Theo từng phương pháp cắt mà sử dụng quá trình khí khác nhau với các áp suất khác nhau. Ví dụ như khí Argon và Ni tơ thường được ưu tiên sử dụng làm khí cắt. Đơn giản vì nó không phản ứng với kim loại nóng chảy tại rãnh cắt
6. Tiêu điểm và đường kính chùm tia
Đường kính chùm tia xác định chiều rộng rãnh cắt cũng như hình dạng rãnh cắt
7. Độ phân cực
Nếu ánh sáng dao động vuông góc với hướng cắt sẽ tạo thành gờ. Do đó, ánh sáng laser phân cực tuyến tính thường được chuyển thành ánh sáng phân cực tròn. Độ phân cực cho thấy độ phân cực tròn đã đạt được và quyết định cho chất lượng cắt
