Biến Thể Cắt Laser Kim Loại Và Lợi Ích Của Cắt Laser CNC

Sự ra đời của phương pháp cắt laser kim loại nói chung đem đến bước đột phá về công nghệ, năng suất và hiệu quả kinh tế mà gia công thủ công bằng tay không thể đạt được.

Chi tiết các biến thể cắt laser kim loại

Khắc laser

Khắc laser là quá trình sử dụng công nghệ laser để khắc dấu vào bề mặt. Nguyên lý hoạt động của máy khắc laser là sử dụng chùm tia lửa điện rất mạnh tập trung ở thấu kính hội tụ tạo nên sức mạnh vô lượng để loại bỏ kim loại. Mặt khác, hệ điều khiển CNC và thiết kế CAD và lập trình trực tiếp trên máy tính không có sự khác biệt khi so với máy cắt Laser CNC.

Sự khác biệt lớn giữa máy cắt laser và máy khắc laser là thay vì làm ta chảy bề mặt thì điêu khắc laser làm bay hơi kim loại. Mặt khác, khắc kim loại là quá trình làm loại bỏ  chỉ 1 phần kim loại trên bề mặt của tấm. Sản phẩm điển hình là khắc con dấu, chữ chìm hay họa tiết trên chính sản phẩm nào đó.

***Bài viết tham khảo: Nguyên tắc hoạt động của chùm tia Laser trong máy cắt laser CNC kim loại tấm 

Khoan laser

Để tạo ra các lỗ chính xác với dung sai chặt chẽ, khoan laser là lựa chọn hợp lý nhất. Quá trình khoan laser sử dụng chùm tia laser để tạo lỗ. Các loại máy khoan thông thường không thể đảm bảo được chất lượng lỗ chính xác và đường viền khoan sắc nét như khoan laser.

Cắt tia nước

Phương pháp cắt tia nước là một dạng sử dụng các dòng nước có áp suất cao để phá vỡ các liên kết phân tử kim loại thể hiện bằng sự mài mòn.

Cắt tia nước không liên quan một chút nào đến chùm tia laser nhưng nó cũng là một biến thể trong gia công cắt gọt kim loại hiện đại ngày nay được ứng dụng nhiều. Ưu điển của cắt tia nước đó là sự tiết kiệm năng lượng và tài nguyên. Nhưng ngược lại, cắt tia nước có khá nhiều hạn chế:

• Chỉ có thể sử dụng trên một số vật liệu kim loại
• Không được ứng dụng gia công đối với các vật liệu siêu cứng như kim cương
• Không được ứng dụng gia công đối với các vật liệu dễ vỡ như thủy tinh, kính,…

Cắt laser CNC không phải lúc nào cũng phù hợp trong mọi thiết kế kim loại tấm. Thế nhưng, cắt laser là phương pháp tốt nhất với phạm vi ứng dụng rộng nhất.

Lợi ích khi sử dụng cắt laser kim loại CNC và những điều cần cân nhắc

Lợi ích đem lại của cắt laser

Chất lượng:

Hệ thống cắt laser có mức độ kiểm soát chùm tia và độ ổn định chuyển động rất cao cho phép chất lượng đường cắt (cạnh) trên sản phẩm đạt yêu cầu tiêu chuẩn cực cao.

Các bộ phận cắt bằng laser CNC có biến dạng cạnh gần như bằng 0 và để lại rất ít các vệt trên các cạnh của bộ phận.

Độ chính xác:

Sự chính trong gia công cắt laser là hàng đầu. 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 gia công nhanh:

Cắt laser nhanh hơn các kỹ thuật chế tạo công cụ thông thường bất kể phức tạp. Chính vì thời gian gia công nhanh chóng mà năng suất gia công cũng tăng lên.

Tính linh hoạt:

Cắt laser nói chung và các biến thể cắt laser nói riêng cung cấp các giải pháp cắt gọt linh hoạt sẵn có. Tất cả đều sử dụng vật liệu hiệu quả cao, tạo ra ít chất thải.

Tính an toàn:

Mặc dù các hệ thống cắt laser phát ra chùm tia laser dựa trên CO2 có khả năng gây nguy hiểm. Nhưng tuân thủ đúng nguyên tắc an toàn vận hành máy,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 cắt.

Song để đảm bảo tính an toàn tối đa, 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 buồng cắt tia laser đều cần đeo thiết bị bảo vệ mắt thích hợp.

Hiệu quả năng lượng:

Cắt laser, khắc laser và khoan laser đều là các máy móc hoạt động dưa trên nguyên lý sử dụng tia lửa điện năng lượng mạnh nhưng sự tiêu tốn năng lượng hoàn toàn được tiết kiệm.

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 trong môi trường làm việc.

Những điều cần cân nhắc khi vận hành cắt laser kim loại

Mặc dù lợi ích mà cắt laser kim loại CNC mang lại khá nhiều và tối ưu nhưng bản thân nó cũng có tồn tại những hạn chế nhất định.

Bản chất của cắt laser là cắt nóng làm tan chảy hoặc bốc hơi kim loại, do đó vật liệu bị cắt có thể bị nóng lên, sự giãn nở vật liệu do nhiệt có thể khiến cho bề mặt sản phẩm bị cong vênh trở thành vấn đề nghiêm trọng.

Đồng thời, trên nền nhiệt độ cao, đường viền cắt có thể để lại những vết cháy xém kém thẩm mỹ. Tuy nhiên, các vết cháy có thể được khắc phục nhanh bằng công việc đánh bóng.

Sự biến dạng và oxy hóa có thể được gây ra bởi oxy đôi khi được sử dụng như một loại khí hỗ trợ.

Thực tế, ngoài những hạn chế nêu trên thì cắt laser vẫn là phương pháp gia công kim loại, nhất là gia công kim loại tấm được ứng dụng rộng rãi hiện nay và đáp ứng được các nhu cầu cao của mọi đối tượng khách hàng.