TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT CẮT KIM LOẠI BẰNG LASER, TIA PLASMA VÀ TIA NƯỚC

So sánh kỹ thuật cắt kim loại khác nhau

Khi nói đến kỹ thuật gia công kim loại được sử dụng ngày nay; phổ biến nhất là cắt laser, cắt plasma hoặc cắt tia nước.Sự lựa chọn của kỹ thuật cắt ảnh hưởng lớn đến chi phí tổng thể của việc chế tạo các vị trí kim loại, tức là các cấu trúc, và chất lượng của chúng. Câu hỏi là, kỹ thuật cắt kim loại tốt nhất là gì? Chúng ta có thể đi so sánh các kỹ thuật cắt kim loại khác nhau

Cắt kim loại bằng laser

Cắt kim loại bằng laser  đã được sử dụng trong 25 năm và công nghệ cắt liên tục được cải tiến. Từ việc sử dụng laser ban đầu, công nghệ hiện đại, đặc biệt là CNC, đã cho phép cắt laser chính xác và kinh tế hơn, làm cho nó trở thành một trong những kỹ thuật cắt hợp lý nhất. 

Tùy thuộc vào độ bền, công nghệ laser có thể cắt kim loại mềm có độ dày lên tới 12,7 mm, inox có độ dày tối đa 10 mm và nhôm có độ dày tối đa 5 mm. Độ dày kim loại tối đa có thể được cắt bằng laser là 25 mm đối với kết cấu thép không gỉ và 15 mm đối với nhôm.

Cắt kim loại bằng laser được sử dụng phổ biến nhất để cắt kim loại cấu trúc đồng nhất, các kim loại nhiều tạp chất và phụ gia làm giảm đáng kể chất lượng của vết cắt. Ngoài chất lượng giảm, kim loại nung chảy dẫn đến một sản phẩm cắt không thể tránh khỏi có thể làm hỏng ống kính quang học của laser. 

Ngày nay, trong thực tế, ngày càng có nhiều nhu cầu cắt các vật liệu rất mỏng đòi hỏi các thao tác bổ sung trong quá trình cắt. Do độ dày vật liệu thấp, cần phải thoát nhiệt do quá trình cắt.

Do đó, cắt laser đang được sử dụng để cắt các loại kim loại khác nhau và độ dày tối đa tùy thuộc vào công suất của laser. Với nền kinh tế phát triển và chất lượng, sự kết hợp giữa công nghệ laser và CNC cho phép thực hiện các vị trí cắt  khó và rất phức tạp.

     Để ảnh máy cắt laser của Smart

Cắt bằng tia plasma

Cắt plasma đã được thực hiện từ năm 1960 khi nó được sử dụng lần đầu tiên. Trong năm năm qua, kỹ thuật cắt này đã trải qua một cuộc cách mạng. Các phương pháp cắt mới đã được phát triển giúp tăng độ chính xác, độ dày kim loại và chất lượng cắt.

Cắt plasma bao gồm việc hướng các ion khí tích điện âm gần như tức thời với tốc độ âm thanh, vào kim loại đang bị cắt. Cần lưu ý rằng kim loại trong quá trình cắt plasma được tích điện dương. Sau khi chùm plasma xuyên vào kim loại, nhiệt độ lên tới 28.000 C. Do nhiệt độ cao, có  nguy cơ ăn mòn, do đó khí phụ cũng được áp dụng khi cắt. 

Việc lựa chọn khí phụ trợ trong cắt plasma phụ thuộc phần lớn vào kim loại được cắt. Ví dụ, khi cắt thép không gỉ thì khí oxy hoặc argon và hỗn hợp hydro có thể được sử dụng, và khi nói đến cắt nhôm, chỉ có thể sử dụng không khí làm khí phụ trợ.

Cắt plasma thường được sử dụng cho các kim loại có độ dày từ 8 đến 31,75 mm. Với lợi thế về tốc độ cắt cao, cắt plasma cũng có nhược điểm là bởi sự phát triển nhiệt độ cao có thể làm hỏng vật liệu đang được cắt.

Cắt kim loại nước

Cắt kim loại bằng tia nước là ứng dụng và thực hành giống như hai kỹ thuật cắt trước đây. Nguyên lý hoạt động cắt tia nước bao gồm tăng tốc pha trộn nước và môi trường mài mòn với vận tốc âm thanh. Với tốc độ như vậy, nước thấm vào kim loại đang bị cắt tiền hành cắt kim loại.

Thông số cắt tia nước chủ yếu bằng nhau cho tất cả các loại kim loại được cắt. Một trong những ưu điểm chính của cắt kim loại như vậy là độ chính xác cao và có nhiệt độ thấp khi cắt. Những ưu điểm này làm cho việc cắt nước trở thành kỹ thuật dễ chấp nhận nhất đối với kim loại dày tới 100 mm. Trên 100 mm, dao cắt nước mất độ chính xác và thoát ra khỏi phạm vi chính xác khoảng 0,0076 đến 0,381 mm.

Nên chọn kỹ thuật cắt nào?

Khi nói đến việc lựa chọn kỹ thuật cắt kim loại tốt nhất , trước tiên cần xem xét độ chính xác cần thiết của việc cắt và các tính chất của vật liệu được cắt. Ngoài ra, cần đưa vào tính toán tốc độ hoặc vị trí nơi kim loại được xử lý sẽ được kết hợp.

Do đó, cắt laser được khuyến nghị cho các kim loại đòi hỏi xử lý phức tạp và chính xác hơn với độ chính xác và hiệu quả cắt cao. 

Trong thực tế, điều này có nghĩa là cắt laser là kinh tế nhất đối với độ dày kim loại lên đến 10 mm, không có tính chất phản xạ cao và độ dày trung bình. 

Tương tự như vậy, cắt plasma là kinh tế nhất đối với kim loại dày tới 10 mm. Thông thường, cắt plasma được sử dụng cho các tấm có kích thước lớn hơn và phần dày hơn. 

Cắt nước được khuyến nghị cho các kim loại dày tới 460 mm hoặc kim loại nhạy cảm với nhiệt độ.