Cắt laser là gì? Ứng dụng công nghệ cắt laser CNC

Nội dung bài viết

Cắt laser là gì?

Cắt Laser là quá trình tạo ra các mẫu và thiết kế bằng cách cắt vật liệu sử dụng máy cắt laser. Máy này sử dụng một chùm tia laser mạnh để làm tan chảy, đốt cháy hoặc làm bay hơi vật liệu. Cắt laser hoạt động bằng cách sử dụng chùm tia laser hẹp, hội tụ để cắt và khắc các vật liệu thành các mẫu, hoa văn và hình dạng tùy chỉnh. Quá trình này dựa trên sự tạo nhiệt và phù hợp để cắt các vật liệu như gỗ, thủy tinh, giấy, kim loại, nhựa và đá quý. Ngoài ra, nó cũng có khả năng sản xuất các bộ phận phức tạp mà không cần công cụ chuyên biệt.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ cắt laser

Các tia laser được tạo ra từ nguồn laser trong buồng cộng hưởng. Thông qua gương phản xạ và thấu kính hội tụ, tia laser có năng lượng cao được tập trung thành một vùng nhỏ, làm nóng và chảy các vật liệu tiếp xúc với nó. Đường kính của chùm tia laser thường chỉ từ 0,1 đến 0,3mm, và công suất dao động từ 1 đến 3 KW.

Sau khi vật liệu được làm nóng chảy bởi tia laser, một dòng khí áp lực cao được đưa vào vùng gia công. Dòng khí này có thể là khí nén, Nitơ, CO2 hoặc O2. Nó giúp đẩy các phần kim loại nóng chảy ra khỏi vùng cắt, tạo thành vết cắt laser. Trước đây, phương pháp gia công bằng tia laser không được coi là lý tưởng cho nhôm và đồng, vì những kim loại này có khả năng dẫn nhiệt mạnh và phản xạ sáng cao. Tuy nhiên, kể từ khi công nghệ Laser Fiber xuất hiện, việc cắt các kim loại sáng màu đã trở nên đơn giản và dễ thực hiện hơn bao giờ hết.

Cắt laser có ưu và nhược điểm gì?

Ưu điểm

Độ chính xác cao, cho phép khắc sản phẩm chi tiết và có vết cắt sạch hơn.
Tốc độ sản xuất nhanh hơn.
Có khả năng gia công các vật liệu khác nhau.
Tương thích với nhiều phần mềm, như AutoCAD (DWG) hoặc Adobe Illustrator (AI).
Không tạo ra nhiều phế liệu.
An toàn khi sử dụng với thiết bị phù hợp.
Giá thành phải chăng hơn so với máy CNC cùng phân khúc.

Nhược điểm

Khó cắt các vật liệu dày hoặc yêu cầu tốc độ cắt rất chậm.
Không thể gia công vật liệu mật độ cao như thủy tinh.
Có thể gây cháy các cạnh của vật liệu.
Một số vật liệu như nhựa có thể tạo ra khí thải độc hại.
Một số máy cắt laser tiêu thụ năng lượng cao, làm tăng chi phí sản xuất.

Cắt laser và khắc laser có gì giống và khác nhau?

Sự khác biệt giữa cắt laser và khắc laser dựa trên quy trình đánh dấu bằng laser. Cả hai quy trình này sử dụng máy khắc laser để tạo ra chùm tia laser có thể làm bốc hơi một phần hoặc toàn bộ sản phẩm. Dưới đây là các điểm khác biệt chính:

Nguyên lý hoạt động: Cắt laser liên quan đến việc sử dụng chùm tia laser để cắt xuyên qua toàn bộ độ dày của vật liệu bằng cách làm nóng chảy, đốt cháy và bốc hơi. Trong khi đó, khắc laser chỉ tạo ra độ sâu mong muốn mà không cần cắt toàn bộ độ dày của vật liệu. Do đó, chỉ có bề mặt vật liệu bị khắc ăn mòn đến độ sâu cần thiết.
Công suất laser: Máy cắt laser thường có công suất trên 60W để đảm bảo khả năng cắt hiệu quả, nhưng công suất cần thiết phụ thuộc vào loại và độ dày của vật liệu. Máy khắc laser sử dụng công suất dưới 60W.
Định dạng tệp thiết kế: Máy cắt laser sử dụng định dạng DXF hoặc DWG, chứa thông tin về đường cong và góc của sản phẩm. Máy khắc laser sử dụng định dạng JPG, PNG hoặc BMP, chứa thông tin về điểm ảnh và màu sắc của sản phẩm.
Độ sâu cắt/khắc: Độ sâu cắt của máy cắt laser thường sâu hơn so với máy khắc laser, bởi máy cắt laser cần cắt qua toàn bộ độ dày của vật liệu. Máy khắc laser tạo ra độ sâu chỉ đủ để tạo ra các mẫu, hình ảnh hoặc chữ viết trên bề mặt vật liệu.

Ứng dụng của cắt laser CNC trong các lĩnh vực

Sản xuất cơ khí

Cắt laser CNC được sử dụng để gia công các chi tiết máy móc, phụ tùng, khuôn mẫu với độ chính xác cao, đáp ứng yêu cầu khắt khe của ngành cơ khí. Một số ứng dụng cụ thể trong lĩnh vực sản xuất cơ khí bao gồm:

Cắt các chi tiết máy như bánh răng, trục, lò xo…
Cắt các loại khuôn mẫu dập, khuôn mẫu ép nhựa…
Cắt các chi tiết máy móc cho ngành công nghiệp nặng như: máy móc xây dựng, máy móc khai thác mỏ…

Lĩnh vực xây dựng

Ứng dụng máy cắt laser CNC được sử dụng để cắt các tấm kim loại, thép tấm, tôn…để làm mái nhà, vách ngăn, cầu thang, lan can…với độ chính xác cao, hoa văn tinh tế và đẹp mắt. Một số ứng dụng cụ thể trong lĩnh vực xây dựng bao gồm:

Cắt laser kim loại để làm mái nhà, vách ngăn, trần nhà…
Cắt các chi tiết cho cầu thang, lan can, cửa cổng…
Cắt các tấm thép tấm để làm kết cấu nhà thép tiền chế…

Ô tô

Sử dụng để cắt các chi tiết ô tô như vỏ xe, khung xe, nội thất xe…với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng và độ an toàn cho xe. Một số ứng dụng cụ thể trong lĩnh vực ô tô bao gồm: