Máy cắt laser fiber hoạt động như thế nào

Máy cắt laser fiber hoạt động như thế nào?

Máy cắt laser fiber hoạt động như thế nào? Là một câu hỏi luôn được người sử dụng máy cắt laser hay một nhà đầu tư sẽ luôn tìm hiểu là điều cần thiết cho bất kỳ ai tham gia hoặc đang cân nhắc sử dụng công nghệ này.

Công nghệ cắt laser là một phần quan trọng của sản xuất hiện đại với độ chính xác và hiệu quả. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ cơ khí, chế tạo, ô tô và hàng không vũ trụ đến điện tử và nghệ thuật. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về nguyên lý hoạt động của máy cắt laser, các thành phần chính và quy trình cắt.

Các nguyên tắc cơ bản của máy cắt laser fiber

1/ Tạo tia laser

Quá trình cắt bằng laser bắt đầu bằng việc tạo ra chùm tia laser. Có nhiều loại nguồn laser khác nhau được sử dụng, bao gồm laser CO2, laser fiber. Mỗi loại có những đặc tính riêng biệt, phù hợp với một số vật liệu và ứng dụng nhất định. Trong số này, laser fiber là loại được sử dụng phổ biến nhất.

2/ Hội tụ chùm tia

Sau khi chùm tia laser được tạo ra, nó được dẫn hướng đến vật liệu thông qua hệ thống truyền dẫn tia. Hệ thống này thường bao gồm các gương hoặc sợi quang học dẫn hướng chùm tia laser đến đầu cắt. Đầu cắt chứa một thấu kính hội tụ, giúp tập trung chùm tia laser vào một điểm nhỏ, chính xác trên bề mặt vật liệu. Chùm tia hội tụ này làm tăng cường độ của laser, cho phép nó cắt xuyên qua vật liệu.

 

3/ Cắt vật liệu

Khi chùm tia laser hội tụ chiếu vào vật liệu, nó nhanh chóng làm nóng chảy hoặc làm bay hơi vật liệu tại điểm tiếp xúc. Năng lượng của laser được vật liệu hấp thụ, khiến nó thay đổi trạng thái, thường là từ rắn sang lỏng hoặc khí. Quá trình này tạo ra vết cắt sạch với mức độ hư hại tối thiểu cho vật liệu xung quanh.

Gia nhiệt và làm tan chảy: Tia laser làm nóng vật liệu đến điểm nóng chảy của nó. Trong hầu hết các trường hợp, vật liệu sau đó được thổi bay đi bằng luồng khí, tạo ra một vết cắt chính xác.

Trong một số trường hợp, chùm tia laser mạnh đến mức làm bay hơi vật liệu, chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí. Phương pháp này thường được sử dụng cho các vật liệu mỏng hơn hoặc khi cần cắt rất sạch.

Cắt, khắc và đánh dấu: Tùy thuộc vào cường độ và tốc độ di chuyển của laser, nó có thể cắt xuyên qua vật liệu, khắc trên bề mặt hoặc đánh dấu bằng các họa tiết hoặc chữ viết. Cắt là quá trình xuyên qua toàn bộ độ dày của vật liệu, trong khi khắc và đánh dấu chỉ tác động lên bề mặt.

Các thành phần chính của máy cắt laser fiber

Máy cắt laser fiber được cấu tạo từ nhiều bộ phận quan trọng. Các bộ phận này hoạt động cùng nhau để đạt được độ chính xác và hiệu quả cắt cao. Hiểu rõ các bộ phận này là điều cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất máy và đạt được kết quả chất lượng cao.

Nguồn laser

Nó tạo ra chùm tia laser thực hiện việc cắt. Các loại laser khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào vật liệu và yêu cầu cắt. Laser sợi quang lý tưởng để cắt các kim loại như thép và nhôm. Chúng tạo ra một chùm tia công suất cao, tập trung, có thể cắt các vật liệu dày và cứng với độ chính xác rất cao. 

Hệ thống truyền dẫn chùm tia

Hệ thống truyền dẫn chùm tia laser hướng chùm tia laser từ nguồn laser đến vật liệu cần cắt. Hệ thống này bao gồm các gương và sợi quang dẫn hướng chùm tia đi qua máy.

• Gương: Trong một số máy cắt laser, gương được sử dụng để phản xạ và định hướng chùm tia laser theo một đường dẫn cụ thể. Các gương này phải được căn chỉnh hoàn hảo để đảm bảo chùm tia đến đầu cắt với cường độ mạnh nhất.
• Sợi quang: Laser sợi quang sử dụng sợi quang để truyền chùm tia laser. Phương pháp này rất hiệu quả và cho phép linh hoạt hơn trong thiết kế máy. Sợi quang có thể truyền chùm tia đi xa với tổn thất công suất tối thiểu.

Đầu cắt và thấu kính hội tụ

• Đầu cắt là bộ phận của máy nơi chùm tia laser được hội tụ lên vật liệu. Đầu cắt chứa một thấu kính hội tụ giúp tập trung chùm tia laser thành một điểm nhỏ, cường độ cao trên bề mặt vật liệu.
• Thấu kính hội tụ: Thấu kính hội tụ rất quan trọng để đạt được các đường cắt chính xác. Nó tập trung chùm tia laser vào một điểm nhỏ, tăng cường cường độ và cho phép nó cắt xuyên qua vật liệu. Chất lượng và vị trí của thấu kính ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và chất lượng của đường cắt.

Vòi phun và luồng khí: Đầu cắt cũng bao gồm một vòi phun hướng luồng khí vào vật liệu. Khí này, thường là oxy, nitơ hoặc không khí, giúp loại bỏ vật liệu nóng chảy khỏi vết cắt và ngăn ngừa quá trình oxy hóa.

Hệ thống điều khiển chuyển động

Hệ thống điều khiển chuyển động di chuyển đầu cắt và vật liệu theo các mô hình chính xác để tạo ra các đường cắt mong muốn. Hệ thống này thường được điều khiển bằng phần mềm điều khiển số bằng máy tính (CNC), cho phép các chuyển động có độ chính xác cao và lặp lại được.

Hệ thống CNC: Hệ thống CNC điều khiển chuyển động của đầu cắt dọc theo các trục X, Y và đôi khi cả trục Z. Nó diễn giải các tệp thiết kế và chuyển đổi chúng thành các chuyển động chính xác, đảm bảo rằng tia laser đi theo đúng đường cắt.

Động cơ và bộ truyền động: Chuyển động của đầu cắt được điều khiển bởi hệ thống CNC. Động cơ và bộ truyền động chất lượng cao rất cần thiết để đảm bảo quá trình cắt diễn ra trơn tru và chính xác, đặc biệt là đối với các hình dạng phức tạp hoặc các thao tác tốc độ cao.

 

Quy trình cắt laser

Quá trình cắt laser là một quy trình từng bước, biến nguyên liệu thô thành sản phẩm hoàn thiện. 

Chuẩn bị cắt

Trước khi bắt đầu cắt, cần thực hiện một số bước chuẩn bị để đảm bảo độ chính xác và chất lượng.

Thiết lập thông số cắt: Bước đầu tiên là thiết lập các thông số cắt, bao gồm công suất laser, tốc độ cắt và khoảng cách lấy nét. Các thiết lập này phụ thuộc vào loại vật liệu, độ dày và chất lượng cắt mong muốn. Việc thiết lập thông số chính xác rất quan trọng để tránh các vấn đề như cháy, ố vàng hoặc cắt không hoàn chỉnh.

Chuẩn bị và cố định vật liệu: Vật liệu cần cắt được đặt lên bàn cắt và cố định tại chỗ. Đảm bảo vật liệu phẳng và ổn định sẽ tránh được sự dịch chuyển trong quá trình cắt, điều này có thể dẫn đến sai sót. Vật liệu cũng cần được làm sạch và không có mảnh vụn để tránh gây nhiễu tia laser.

Lập trình và hiệu chỉnh đường cắt: Đường cắt được lập trình vào hệ thống CNC, và máy được hiệu chỉnh để đảm bảo đầu cắt di chuyển theo đúng đường dẫn. Quá trình hiệu chỉnh kiểm tra xem chùm tia laser có được lấy nét chính xác và các chuyển động của máy có độ chính xác cao hay không.

Quá trình cắt

Sau khi công tác chuẩn bị hoàn tất, quá trình cắt bắt đầu. Quá trình này bao gồm một số bước quan trọng:

Gia nhiệt vật liệu: Tia laser hội tụ được chiếu vào vật liệu, nhanh chóng làm nóng vật liệu đến điểm nóng chảy. Cường độ cao của laser đảm bảo vật liệu được gia nhiệt chính xác tại điểm cắt, giảm thiểu sự lan tỏa nhiệt ra các khu vực xung quanh.

Quá trình nóng chảy và bay hơi vật liệu: Khi vật liệu nóng lên, nó sẽ nóng chảy hoặc bay hơi tại điểm tiếp xúc. Năng lượng của tia laser được vật liệu hấp thụ, khiến nó chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng hoặc khí. Quá trình này tạo ra một vết cắt hẹp, chính xác với lượng phế liệu tối thiểu.

Quá trình tạo rãnh cắt: Tia laser tiếp tục di chuyển dọc theo đường dẫn đã được lập trình, cắt xuyên qua vật liệu. Rãnh cắt được hình thành khi vật liệu nóng chảy bị thổi bay bởi khí hỗ trợ. Chiều rộng của rãnh cắt thường rất hẹp, cho phép thực hiện các đường cắt chi tiết và phức tạp.

Theo đường cắt đã lập trình: Đầu cắt di chuyển dọc theo đường dẫn đã được lập trình, bám sát thiết kế một cách chính xác. Hệ thống CNC đảm bảo chùm tia laser luôn được tập trung và tốc độ cắt ổn định, tạo ra các đường cắt sạch và chính xác.

 

Các quy trình sau khi cắt

Sau khi quá trình cắt laser hoàn tất, cần thực hiện thêm một vài bước nữa để hoàn thiện sản phẩm.

Kiểm tra chất lượng đường cắt: Các cạnh cắt được kiểm tra chất lượng, bao gồm độ mịn, độ chính xác và độ hoàn chỉnh. Bất kỳ khuyết điểm nào, chẳng hạn như cạnh thô hoặc đường cắt không hoàn chỉnh, có thể cần điều chỉnh các thông số cắt hoặc cần thêm công đoạn hoàn thiện.

Loại bỏ cặn bẩn và làm nguội: Mọi cặn bẩn còn sót lại sau quá trình cắt sẽ được loại bỏ, và vật liệu được để nguội. Tùy thuộc vào vật liệu, quá trình này có thể bao gồm chải, lau hoặc sử dụng khí nén để làm sạch các cạnh đã cắt.

Gia công thứ cấp: Trong một số trường hợp, gia công thứ cấp có thể là cần thiết. Ví dụ, mài, đánh bóng hoặc phủ lớp để đạt được hiệu quả mong muốn. Bước này đặc biệt quan trọng đối với các vật liệu được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao hoặc trong các lĩnh vực mà tính thẩm mỹ là yếu tố quan trọng.

 

Quý khách có nhu cầu mua máy cắt khắc laser. Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới. Rất hân hạnh được phục vụ quý khách!

• CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ TÂN TIẾN
• ĐC: 115/23/8 Nguyễn Văn Quá, phường Tân Hưng Thuận, Q.12, Tp.HCM
• Mobile: 0972 692 192 – 0919 036 046
• Email: ngtuanke@gmail.com
• Website : www.lasertantien.com.vn