Ưu điểm của cắt bằng laser trong sản xuất

Hiện nay, Cắt Laser đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy xí nghiệp bởi các đặc tính vượt trội của nó. Weldtec sẽ trình bày với các bạn các tính năng và ưu điểm vượt trội của laser với các phương pháp khác. Cắt bằng laser có nhiều ưu điểm đối với vật liệu có chiều dày nhỏ. Ở Nhật gần 80% các phần việc của laser là cắt.Có thể cắt vật liệu phi kim loại và vật liệu kim loại.

Ưu điểm của cắt bằng laser 

1. Chùm tia laser có nguồn nhiệt tập trung với mật độ nhiệt cao. Vì thế nó có thể cắt tất cả các loại vật liệu và hợp kim của nó. 2. Rãnh cắt hẹp, sắc cạnh,độ chính xác cao. 3. Có thể cắt theo đường thẳng hay đường cong bất kỳ. 4. Mép cắt sạch đẹp, không cần các bước gia công phụ thêm. 5. Quá trình cắt xảy ra nhanh chống. 6. Đây là quá trình cắt không tiếp xúc; nó có thể cắt theo các hướng khác nhau. 7. Có thể cắt vật liệu có từ tính và không từ tính. 8. Khi cắt, không có các tác dụng cơ học nên tồn tại rất ít ảnh hưởng của biến dạng trong quá trình cắt và sau khi cắt. Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, biến dạng nhiệt ít 9. Có năng suất cao, có thể tăng năng suất khi sử dụng các máy có điều khiển bằng chương trình NC, CNC. 10. Có thể cơ khí hoá và tự động hoá điều khiển quá trình cắt.Cắt vật liệu phi kim loại chiếm tỷ lệ khoảng 70 %. Ví dụ: như cắt vật liệu ceramíc, kính, vật liệu compôzit đặc biệt là vải và các loại giấy) phần còn lại khoảng 30% là cắt kim loại.Thời gian gia công bằng chùm tia laser khi tự động hoá có thể giảm từ 8 giờ xuống còn 4 phút. 11. Không gây ồn, điều kiện lao động tốt. Ngoài ra điều kiện làm việc của công nhân được cải thiện rất nhiều do lượng bụi ít hơn so với các phương pháp gia công cơ khí. 12. Chiều dày cắt hạn chế trong khoảng 10 - 20 mm (phụ thuộc vào công suất của nguồn laser).

Đặc tính của thiết bị cắt bằng laser

Đặc tính thuộc thiết bị bao gồm : loại máy phát, kích thước của máy, loại nguồn, dạng xung hay liên tục, độ dài bước sóng, phân cực, dạng chùm tia, vị trí đầu cắt.. Đặc tính về dịch chuyển : Tốc độ dịch chuyển. điều khiển vị trí tiêu điểm của chùm tia. Đặc tính của khí cắt: thành phần khí hổ trợ, cắt có khí nung hay không Đặc tính vật liệu : Tính truyền dẫn nhiệt, đặc tính quang học (hấp thụ bức xạ, khả năng phản xạ...)

Các phương pháp cắt bằng laser

Để tiến hành cắt có thể tiến hành theo 6 phương pháp cắt sau đây 

1 - Phương pháp đột biến về nhiệt (Năng lượng tương đương (NLTĐ) - 1 lần) 2 - Cắt bằng “khoan” ( NLTĐ là 1 lần) 3 - Phương pháp nóng chảy, đốt cháy và thổi ;(NLTĐ gấp 10 lần) 4 - Phương pháp nóng chảy và thổi; ( NLTĐ gấp 20 lần) 5 - Phương pháp bay hơi; ( NLTĐ gấp 40 lần) 6 - "Cắt nguội " Dùng laser năng lượng siêu cao để cắt.(NLTĐ gấp 100 lần )

Phương pháp đột biến về nhiệt

Đây là phương pháp lợi dụng sự tập trung nhiệt đột ngột tại một điểm rất nhỏ trên bề mặt vật cắt và liên tục phát triẻn với tốc độ cao (cở m/s), gây lên sự gẫy đột biến và tạo nên rãnh cắt. Phương pháp này thường dùng khi cắt vật liệu dòn.

Phương pháp cắt bằng “khoan”

Cơ sở của phương pháp này là dùng tia laser khoan các lổ sâu hoặc không sâu,sau đó bẻ gẫy bằng cơ học. Phương pháp này thường dùng khi cắt vật liệu dòn.

Sơ đồ nguyên lý phương pháp khoan cắt bằng laser

Phương pháp nóng chảy, đốt cháy và thổi Làm cho vật liệu nóng chảy, cháy sau đó thổi các sản phẩm cháy đi ,tạo nên rãnh cắt. Trong quá trình nóng chảy đồng thời xảy ra phản ứng cháy cung cấp nhiệt bổ sung nên năng lương tương đương tăng lên rất nhiều (10 lần) so với khoan cắt.

Phương pháp nóng chảy và thổi

Nung nóng chảy vùng bị cắt và dùng khí áp suất cao thổi chung ra khỏi vùng cắt và tạo nên rãnh cắt.

Phương pháp bay hơi

Sử dụng nguồn nhiệt cao, tập trung làm cho vật liệu bay hơi tạo nên rãnh cắt

Cắt bằng phương pháp bay hơi

Phương pháp “ cắt nguội “. Dùng laser có dãi tần số vùng cực tím có năng lượng siêu cao để cắt. Phương pháp này dùng để cắt vật liệu platic, vi phẩu thuật. Chất lượng mép cắt rất cao

Bảng so sánh các đặc tính của các phương pháp cắt và phạm vi ứng dụng

WELDTEC đã trình bày với các bạn về ưu điểm của cắt laser với các phương pháp cắt khác. Các bạn có thể tham khảo một số loai máy cắt Laser tại trang web này của chúng tôi!