So Sánh Giữa 2 Công Nghệ Cắt Gọt Kim Loại: Cắt Plasma Và cắt Laser

Đại diện tiêu biểu của phương pháp gia công cắt gọt kim loại hiện đại là cắt laser và cắt Plasma hiện đang rất được ưa chuộng, ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí.

Điểm chung giữa 2 công nghệ cắt gọt hiện đại: cắt Plasma và cắt laser

Nguyên công cắt gọt chiếm khoảng hơn 50% - 60% trong chế tạo cơ khí. Hầu hết các sản phẩm gia công đều đi qua giai đoạn cắt gọt. Trước đây công việc cắt gọt tạo hình phôi được thực hiện bằng những phương pháp gia công truyền thống như khoan, phay, tiện, mài,…Với những chiếc máy khoan, tiện, mài cần phải có lưỡi dao để gia công loại bỏ phoi. Các công nghệ cắt gọt kim loại truyền thống này có nhiều điểm hạn chế, nhất là khả năng gia công hạn hẹp chỉ dùng được trên một số các vật liệu cơ bản. Đối với những hợp kim cứng, vật liệu kính hay kim cương,… khoan, tiện đều không thể cắt gọt được.

Trước những hạn chế mà công nghệ cắt gọt cũ không giải quyết được, sự ra đời của công nghệ cắt gọt hiện đại bằng tia Plasma và tia laser chính là giải pháp tốt nhất giải quyết các vấn đề tồn tại.

Cắt gọt bằng tia laser và tia Plasma không sử dụng công cụ, không sự tác động lực nhưng đường cắt sắc nét, gọn gàng và nhanh chóng.

Những ưu điểm của công nghệ cắt gọt mới gồm:

• Cắt gọt ở những vị trí phức tạp khó tiếp cận, có khả năng tạo ra các đường rảnh hẹp, biên dạng khó.
• Khả năng gia công các lỗ nhỏ, đường cắt chuẩn xác với dung sai chặt chẽ, sự biến dạng xung quanh vùng gia công ít.
• Có khả năng làm việc trong các loại môi trường: chân không, không khí, khí chơ, chất lỏng,…
• Chương trình hoạt động tích hợp các công nghệ số thông minh, tự động hóa cao đem đến sự chính xác cao nhất
• Ứng dụng gia công đa dạng trên các loại kim loại, đặc biệt là vật liệu phi kim như kim cương, kính,…

Một điểm hạn chế chung của công nghệ cắt gọt hiện đại ngày nay là thích hợp gia công trên những tấm kim loại (kim loại tấm) có độ dày không quá lớn.

So sánh công nghệ cắt gọt hiện đại bằng tia Plasma và tia Laser

Mỗi một công nghệ đều có những ưu và nhược điểm riêng tạo nên giá trị và giá trị sử dụng của chính nó. Sự so sánh tương đương giữa 2 công nghệ cắt kim loại bằng cách sử dụng nguồn nhiệt năng trên tiêu chí ưu điểm và nhược điểm sẽ cho thấy được lợi ích của từng phương pháp gia công.

Gia công cắt gọt kim loại bằng tia Laser

Ưu điểm:

• Gia công cắt gọt trên mọi vật liệu: kim loại, phi kim, kính, nhôm, inox thậm chí là giấy,…
• Ứng dụng làm việc rộng rãi trong nhiều môi trường mà nhiều loại công nghệ không thể làm được.
• Cắt gọt những chi tiết khó, biên dạng phức tạp chỉ trong thời gian ngắn. Cung cấp các sản phẩm kỹ thuật cao cho những ngành công nghệ yêu cầu dung sai chặt chẽ.
• Khả năng tự động hóa, tích hợp công nghệ thông minh mang đến chất lượng cắt chính xác rất cao. Năng suất gia công cắt gọt vì thế mà được tăng lên nhiều và nó chính là giải pháp cho gia công sản xuất hàng loạt.

Hạn chế:

• Giá thành đầu tư công nghệ máy móc cắt laser vô cùng cao
• Bảo trì máy phức tạp cần tới những chuyên gia nước ngoài.

Gia công cắt gọt kim loại bằng tia Plasma

Ưu điểm:

• Tốc độ cắt nhanh: Tốc độ cắt plasma nhanh hơn cắt oxy-gas khi thực hiện với các tấm dày dưới 50mm.Tốc độ cắt nhanh giúp tăng năng suất, giảm giá thành chung sản xuất.
• Cắt Plasma có vừa có tốc độ cắt nhanh vừa có khả năng cắt được đa dạng vật liệu bằng kim loại,  độ dày cắt có thể đạt tới 80mm.
• Cắt Plasma không yêu cầu kỹ thuật cao ở người vận hành, thao tác cắt đơn giản và không có quá nhiều các thao tác phức tạp.
• Cắt plasma có tính kinh tế hơn so với cắt oxy-gas khi cắt với các tấm dày dưới 25mm.

Hạn chế:

• Điện cực cắt và vòi phun tia thường xuyên phải thay thế vì khi nguồn nhiệt sinh ra lớn làm biến dạng dụng cụ cắt. Chính vì thế nó là một yếu tố làm tăng giá thành sản xuất.
• Cắt Plasma chỉ cắt được vật liệu cắt bằng kim loại. Đây là điểm cần lưu ý.

Từ những lợi thế về khả năng gia công cho tới hạn chế ở mỗi phương pháp cắt gọt kim loại ta có thể đánh giá được tiềm năng phát triển của các công nghệ trong ngành cơ khí. Tuy rằng cắt laser có nhược điểm về chi phí đầu tư và bảo dưỡng nhưng khả năng cắt gọt cũng như mang lại lợi ích tương đối vẫn được đánh giá cao hơn so với gia công bằng tia Plasma.

*Bài viết liên quan: Tổng quan về kỹ thuật cắt kim loại bằng Laser, tia Plasma và tia nước