Các Loại Máy Cắt Bằng Tia Laser: Tổng Quan
Tổng quan kỹ thuật
1. Giới thiệu
Máy cắt laser là những công cụ sản xuất tiên tiến sử dụng tia laser công suất cao để cắt, khắc hoặc đánh bóng vật liệu với độ chính xác cao. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử và gia công kim loại nhờ vào độ chính xác, tốc độ và tính linh hoạt của chúng. Tài liệu này cung cấp một phân loại chi tiết về các loại máy cắt laser dựa trên nguồn laser, ứng dụng và cơ chế hoạt động của chúng.
2. Phân loại máy cắt laser
Máy cắt laser có thể được phân loại dựa trên:
Nguồn laser
Cấu hình máy
Sự tương thích về mặt vật chất
2.1 Theo nguồn laser
(1) Máy cắt laser CO₂
Nguyên lý hoạt động: Sử dụng hỗn hợp khí (CO₂, nitơ và heli) được kích thích bởi điện tích để tạo ra tia laser (bước sóng: 10,6 µm).
Ứng dụng:
Cắt các vật liệu phi kim loại (gỗ, acrylic, da, nhựa).
Tấm kim loại mỏng (lên đến 20 mm, tùy thuộc vào công suất).
Ưu điểm:
Hiệu quả cao đối với vật liệu hữu cơ.
Đường cắt mịn.
Hạn Chế:
Hiệu suất thấp hơn đối với kim loại có độ phản quang cao (đồng, nhôm).
Bảo trì nhiều hơn do yêu cầu nạp lại khí.
(2) Máy cắt laser sợi
Nguyên lý hoạt động: Sử dụng nguồn laser trạng thái rắn trong đó tia laser được tạo ra thông qua cáp quang pha tạp (bước sóng: 1,06 µm).
Ứng dụng:
Lý tưởng cho kim loại (thép, nhôm, đồng thau, đồng).
Cắt chính xác tốc độ cao (lên đến độ dày 50 mm).
Ưu điểm:
Hiệu quả năng lượng cao hơn (~30% so với ~10% của CO₂).
Ít bảo trì hơn (không cần khí hoặc gương).
Hiệu quả tốt hơn với kim loại phản quang.
Hạn Chế:
Kém hiệu quả hơn đối với vật liệu phi kim loại.
(3) Máy Cắt Laser Nd:YAG/Nd:YVO₄
Nguyên Lý Hoạt Động: Laser trạng thái rắn sử dụng tinh thể pha tạp neodymium (bước sóng: 1.064 µm).
Ứng dụng:
Khắc tinh tế và cắt vi mô.
Sản xuất thiết bị y tế.
Ưu điểm:
Công suất đỉnh cao cho chế độ hoạt động xung.
Phù hợp với vật liệu rất mỏng.
Hạn Chế:
Hiệu suất thấp hơn so với laser sợi.
Chi phí vận hành cao.
2.2 Theo Cấu Hình Máy
(1) Máy Cắt Laser Cổng (Gantry Di Chuyển)
l Đầu laser di chuyển theo trục X/Y phía trên vật gia công cố định.
l Phù hợp nhất cho: Cắt khổ lớn (tôn, biển báo).
(2) Máy cắt laser quang học bay (Flying Optic Laser Cutters)
Vật gia công vẫn cố định trong khi gương/thấu kính di chuyển.
Phù hợp nhất cho: Cắt vật liệu mỏng với tốc độ cao.
(3) Máy cắt laser lai (Hybrid Laser Cutters)
Kết hợp giữa giàn di chuyển và quang học bay.
Phù hợp nhất cho: Cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác.
(4) Máy cắt laser dùng tay máy robot (Robotic Arm Laser Cutters)
Sử dụng tay máy robot nhiều trục để cắt 3D.
Tốt nhất cho: Linh kiện ô tô và hàng không vũ trụ.
2.3 Theo Tính Tương Thích Vật Liệu
| Kiểu Laser | Kim loại | Nhựa | Gỗ | Gốm sứ | Thủy tinh |
| Laser CO₂ | Trung bình | Xuất sắc | Xuất sắc | Tốt | Tốt |
| Laser Sợi Quang | Xuất sắc | Kém | Kém | Kém | Không |
| Laser Nd:YAG | Tốt | Trung bình | Trung bình | Trung bình | Không |
3. Thông Số Kỹ Thuật Chính
| Tham số | Laser CO₂ | Laser Sợi Quang | Laser Nd:YAG |
| Bước Sóng (µm) | 10.6 | 1.06 | 1.064 |
| Dải Công Suất (W) | 25–20,000 | 500–30.000 | 50–6.000 |
| Tốc độ cắt | Trung bình | Rất cao | Thấp-Trung bình |
| Bảo trì | Cao | Thấp | Trung bình |
| Độ dày tối ưu | <20mm | <50mm | <10mm |
4. Ứng dụng công nghiệp
Ô tô: Cắt chính xác các bộ phận khung xe.
Hàng không vũ trụ: Xử lý vật liệu titan và vật liệu composite.
Điện tử: Cắt vi mạch trên bảng mạch.
Trang sức: Khắc tinh xảo và thiết kế phức tạp.
kết luận
Máy cắt laser khác biệt đáng kể về nguồn laser, cấu hình và khả năng tương thích với vật liệu. Laser sợi quang chiếm ưu thế trong cắt kim loại nhờ hiệu suất cao, trong khi laser CO₂ vẫn là lựa chọn lý tưởng cho vật liệu phi kim loại. Việc lựa chọn loại phù hợp phụ thuộc vào vật liệu, độ dày, yêu cầu độ chính xác và ngân sách.
Để biết thêm thông số kỹ thuật hoặc đề xuất ứng dụng cụ thể, hãy tham khảo nhà cung cấp hệ thống cắt laser JUGAO CNC MACHINE.
