Công nghệ cắt kim loại bằng tia laser

CÔNG NGHỆ CẮT KIM LOẠI BẰNG TIA LASER LÀ GÌ?

Công nghệ cắt kim loại bằng tia Laser là một phương pháp cắt các phôi kim loại và phi kim có chiều dầy vật liệu khác nhau. Điều kiện tiên quyết là phải có chùm tia Laser được dẫn hướng, định hình và hợp nhất. Khi Laser tiếp xúc với phôi, nó sẽ làm nóng vật liệu cực mạnh và khiến nó chảy ra hoặc bốc hơi. Toàn bộ năng lượng Laser 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. Nếu ở các phương pháp khác, phải dùng dụng cụ cắt tác dụng lực cực lớn lên các tấm kim loại, khác với tia Laser sẽ gia công mà không cần tiếp xúc vật lý. Vì vậy, bản thân công cụ sẽ không bị mòn, không gây ra biến dạng hoặc hư hại phôi.

f393eb311b1c15a712358acd1f06132d
vách ngăn kim loại

ĐIỂM MẠNH CỦA PHƯƠNG PHÁP CẮT KIM LOẠI BẰNG TIA LASER

Vật liệu đa dạng

Tất cả các loại 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 – 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 kim loại 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.

66eb8087ec7954a838fd1187b4a698bf 1
cổng sắt cắt bằng laser

Biến dạng tùy ý

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 gờ. 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.

Rãnh cắt chất lượng cao 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, ví dụ như Stents trong công nghệ y tế, trong thiết kế cửa cổng, thiết kế nội thất với những hoa văn phức tạp nhất mà các phương pháp cắt khác không thể thực hiện được.

90f840a3ff006c42da65e22c8312275d
hoa văn trang trí bằng phương pháp cắt laser

QUY TRÌNH CẮT BẰNG TIA LASER

  • Công nghệ quang học hội tụ: Thấu kính và gương quang học hội tụ các chùm tia Laser tại điểm xử lý
  • Tia Laser: Tia Laser tiếp xúc với phôi và làm phôi nóng chảy hoặc bốc hơi.
  • Khí cắt: khí cắt sẽ thổi vật liệu đã nóng chảy ra khỏi rãnh cắt. Khí thoát ra từ vòi phun đồng trục với tia Laser.
  • Vết rãnh cắt: 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.
1fb5c2822a23ebc1fdb6fa467e216f16
cắt chữ bằng phương pháp laser
  • Nóng chảy: Tia Laser – ánh sáng Laser hợp nhất – được dẫn hướng dọc theo biên dạng và làm tan chảy vật liệu tại chỗ.
  • Tại điểm cắt: trên phôi, rãnh cắt thường rộng hơn đường kính chùm tia Laser hội tụ.
  • Vòi phun: Tia Laser và khí cắt tiếp xúc tại vòi cắt trên phôi.
  • Hướng cắt: Thông qua di chuyển đầu cắt hoặc phôi theo một hướng nhất định sẽ tạo ra rãnh cắt.