Các yếu tố ảnh hưởng và đánh giá hiệu suất của cắt laser
Trên thị trường thiết bị gia công laser, cắt laser nổi bật như một công nghệ ứng dụng chủ chốt. Vào năm 2024, khoảng 3.000 máy cắt laser đã được bán tại Trung Quốc, cho thấy xu hướng ngày càng tăng trong việc thay thế các công cụ truyền thống như máy cắt tấm và máy đột. Tiếp theo sau sự phổ biến của công nghệ khắc laser, thị trường máy cắt laser công suất cao – với đặc điểm tốc độ cắt lớn, độ chính xác cao, khả năng cắt vật liệu dày và định dạng cắt lớn – đang đứng trước đà phát triển mạnh mẽ.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình cắt laser
Trong quá trình cắt bằng tia laser, chùm tia laser phát ra từ nguồn laser được collimate và tập trung thành một điểm nhỏ (điểm tiêu cự) bởi hệ thống thấu kính của đầu cắt. Người vận hành phải đảm bảo chùm tia laser được căn chỉnh chính xác với vòi phun và điều chỉnh khoảng cách từ vòi phun đến vật liệu dựa trên độ dày của vật liệu. Khí áp suất cao được phun ra từ vòi phun, hoạt động đồng thời với chùm tia laser để hoàn thành quá trình cắt. Các yếu tố ảnh hưởng chính bao gồm:
1.Đường Kính Điểm Tiêu Cự
Đường kính nhỏ tạo ra đường cắt hẹp hơn nhưng giới hạn độ dày có thể cắt.
Đường kính lớn cho phép cắt các vật liệu dày hơn nhưng tạo ra rãnh cắt rộng hơn.
2.Vị Trí Tiêu Cự
Xác định kích thước điểm tiêu cự trên bề mặt vật liệu và hình dạng của đường cắt.
Vị trí tối ưu phụ thuộc vào loại và độ dày của vật liệu.
3.Công Suất Laser
Ảnh hưởng đến độ dày tối đa của vật liệu có thể cắt.
Tác động đến hiệu suất xử lý và mức độ biến dạng nhiệt.
4.Tốc độ cắt
Phải được cân bằng với công suất và lưu lượng khí.
Quá chậm: vết cắt không hoàn chỉnh hoặc burr quá mức.
Quá nhanh: chất lượng cắt giảm hoặc không cắt thấu được.
5.Đường kính đầu phun
Đầu phun nhỏ lý tưởng cho vật liệu mỏng.
Đầu phun lớn phù hợp hơn cho vật liệu dày.
6.Khí hỗ trợ
Độ tinh khiết của khí ảnh hưởng đến sự hình thành burr và oxy hóa bề mặt cắt.
Vật liệu mỏng hơn yêu cầu áp suất khí cao hơn để cắt hiệu quả.
7.Chế độ tia
Các tia đơn chế độ (dưới 1.500W) vượt trội trong cắt vật liệu mỏng.
Các tia đa chế độ (trên 1.500W) cung cấp kích thước điểm chiếu lớn hơn và phân bố năng lượng đồng đều, phù hợp với cắt vật liệu dày.
Chỉ số hiệu suất cho cắt bằng laser
Thiết bị cắt laser đáp ứng các yêu cầu phức tạp của các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, y tế, nhựa, điện tử và dệt may bằng cách mang lại tốc độ cao, độ chính xác và chất lượng. Hiệu quả của việc cắt laser có thể được đánh giá dựa trên các tiêu chí sau:
1.Độ nhám bề mặt
Mép cắt xuất hiện các đường vân; các đường vân càng nông thì độ nhám càng thấp và bề mặt càng mịn.
Vật liệu càng mỏng thường cho độ nhám thấp hơn.
Khí nitơ hoặc khí argon tạo ra vết cắt mịn hơn so với oxy.
2.Độ vuông góc khi cắt
Độ phân kỳ của chùm tia tập trung gây ra sự thay đổi kích thước điểm cắt dọc theo độ dày vật liệu, dẫn đến sai lệch khỏi góc 90° lý tưởng.
Vật liệu mỏng hơn và chất lượng chùm tia cao hơn sẽ cải thiện tính vuông góc.
Vị trí tiêu điểm tương đối so với độ dày vật liệu cũng đóng vai trò quan trọng.
3. Hình thành ba via
Các đường cắt chất lượng cao cần không có ba via để giảm thiểu công đoạn xử lý sau cắt.
Ba via bị ảnh hưởng bởi các thông số quy trình, loại vật liệu và chất lượng chùm tia.
4. Biến dạng nhiệt
Là một quá trình nhiệt, việc cắt laser chắc chắn sẽ gây ra biến dạng vật liệu.
Giảm thiểu biến dạng là yếu tố quan trọng, đặc biệt với các vật liệu mỏng.
Tốc độ cắt nhanh hơn, rãnh cắt hẹp hơn và lưu lượng khí cao hơn sẽ làm giảm biến dạng.
Ứng dụng và Thiết bị
Cắt laser được sử dụng rộng rãi cho các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác cao như:
Cắt tinh đồng thau.
Cắt thép không gỉ 304.
Xử lý thép carbon.
Ví dụ, dòng laser sợi liên tục đơn mô-đun của JUGAO Laser với công suất từ 500W–3000W có đặc điểm làm mát bằng nước, công suất cao, chất lượng chùm tia xuất sắc, vận hành không cần bảo trì và hiệu suất chuyển đổi quang điện cao. Các loại laser này rất phù hợp cho việc cắt, hàn và khoan các kim loại như thép không gỉ, thép carbon, nhôm và đồng, ứng dụng trải dài trong gia công kim loại tấm, xử lý phụ kiện kim loại, sản xuất thiết bị gia dụng và sản xuất ô tô.
Các sản phẩm chính của JUGAO CNC MACHINE bao gồm máy cắt laser, máy uốn thủy lực CNC, máy hàn laser, máy cắt tấm và máy uốn ống, v.v., được sử dụng trong chế biến kim loại tấm, khung tủ, chiếu sáng, điện thoại di động, ngành công nghiệp 3C, đồ dùng nhà bếp, thiết bị vệ sinh, phụ tùng ô tô và chế tạo kim loại. Chào mừng bạn tư vấn trực tuyến để tìm hiểu thêm thông tin về máy móc.
