Với những ưu điểm như sự linh hoạt, sử dụng vật liệu hiệu quả và quy trình kiểm soát lặp lại, công nghệ cắt laser ngày càng được sử dụng rộng dãi để gia công các loại vật liệu đắt tiền cũng như các vật liệu truyền thống như thép không gỉ. Bên cạnh những thuận lợi thì công nghệ laser cũng có những khó khăn, thách thức cần vượt qua. Chúng ta cùng tìm hiểu kĩ hơn với bài viết dưới đây
Khó cắt laser trên vật liệu dày
Cắt bằng laser trở nên kém hiệu quả hơn khi độ dày vật liệu tăng lên. Ví dụ, laser có thể không hiệu quả để cắt thép cacbon dày hơn 10mm. Giới hạn độ dày cắt laser được xác định bởi độ dẫn nhiệt, phản xạ bề mặt trên kích thước 10,6 micron, điểm bốc hơi của hợp kim, các loại hợp kim, sức căng bề mặt của vật liệu nóng chảy, và hình dạng chi tiết. Khi độ dày tăng lên, khả năng xảy ra hiện tượng thổi phồng hoặc không ổn định nhiệt cũng tăng lên.
=======>> Tham khảo: địa chỉ cắt laser
Bằng cách tập trung cao chùm tia và giảm kích thước điểm, laser trở thành một công cụ cắt sắc nét hơn. Trong nhiều trường hợp, khả năng cắt của laser có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách tập trung khí hỗ trợ. Khí hỗ trợ phục vụ hai mục đích: để giúp đốt cháy, và để thổi các mảnh vụn hoặc kim loại nóng chảy ra khỏi rãnh cắt.
Hình dạng chi tiết cắt phức tạp
Điều quan trọng cần lưu ý là các phần hình học khác nhau bị ảnh hưởng khác nhau bằng cách cắt với laser. Ví dụ, các khu vực nhỏ hoặc các góc của các chi tiết có xu hướng hấp thụ nhiệt nhiều hơn và gây khó khăn hơn cho việc duy trì tốc độ cắt phù hợp. Hình dạng càng phức tạp, độ chính xác khi cắt càng thấp đi. Khi cắt các đường cong hoặc các góc ta cần tăng tốc độ cắt đồng thời tránh cắt liên tiếp những vị trí gần nhau để tránh quá nhiệt.
Chất lượng vật liệu
Cắt laser cực kỳ nhạy cảm với chất lượng vật liệu, nhiều hơn so với các quy trình cắt kim loại khác. Độ nhẵn bề mặt tấm phôi có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cắt. Tấm phôi lý tưởng nhất là tấm thép sạch, đã qua xử lý bề mặt để loại bỏ tạp chất và không chứa dầu. Các tạp chất trên thép chất lượng thấp có tính phản ứng cao với quá trình nhiệt, đặc biệt khi ôxy được sử dụng làm khí hỗ trợ. Nếu bề mặt phôi không nhẵn có thể thay đổi khí hỗ trợ và tiêu cự laze, ảnh hưởng đến chất lượng vết cắt.
Cắt laser có thể để lại một lớp trên bề mặt. Bởi vì laser làm nóng chảy và đốt cháy một số kim loại, vật liệu tái tạo được lắng đọng ở phía bên của các cạnh cắt và ở phía dưới của vết cắt. Lớp vật liệu lắng đọng này chịu ứng suất lớn và có thể bị nứt, đặc biệt nếu nó là một oxit. Mặc dù các vết nứt này nhỏ nhưng chúng có thể lan truyền vào vật liệu, tạo ra các vết nứt lớn hơn. Đặc biệt là với các góc bên trong có bán kính nhỏ, nơi áp suất cao hơn. Các vết nứt có thể được loại bỏ trong một số trường hợp với việc dùng khí nitơ áp suất cao để thổi vật liệu nóng chảy khi cắt laser.
Cắt ni tơ áp suất cao đắt hơn và tốn thời gian bởi vì hệ thống chuyển động của nó phải được kiểm soát rất chính xác. Tuy nhiên, cắt nitơ áp suất cao cung cấp tốc độ cắt rất cao. Hiện tại, phương pháp cắt này được sử dụng trên 300 loại thép không gỉ.
Thiết lập thời gian cắt laser
Thời gian thiết lập để cắt laser có thể kéo dài khi chuẩn bị cắt các vật liệu mới. Kích thước vòi phun, công suất, độ dài tiêu cự quang học, khí hỗ trợ, áp suất khí, tốc độ và tiêu cự có thể ảnh hưởng đến quy trình. Các tham số này rất quan trọng đối với quy trình nếu chúng không được đặt đúng, vật liệu không thể cắt được. Tuy nhiên, khi kết hợp chính xác, tốc độ cắt có thể nhanh gấp vài lần so với các phương pháp cắt khác.
Một số phương pháp có thể được sử dụng để giảm thời gian thiết lập. Lưu giữ chi tiết các dữ liệu là cần thiết. Việc sử dụng cơ sở dữ liệu đáng tin cậy về các tham số đã được kiểm tra của vật liệu, thông số kỹ thuật và điều kiện đã biết là rất quan trọng trong việc tiết kiệm thời gian thiết lập.
Các thông số thường có phạm vi rộng cho cùng một vật liệu. Yêu cầu đối với độ nhẵn bề mặt, dung sai, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và độ phẳng có thể thay đổi đáng kể các thông số.
Thời gian thiết lập có thể giảm đáng kể bằng cách lập kế hoạch các công việc tương tự để chạy cùng nhau, tạo các mô đun đồ gá, xây dựng các máy trạm làm việc, sử dụng các bàn đưa đón và đơn giản là giữ vật liệu gần bàn cắt tia laser.
Biến dạng vật liệu
Biến dạng khi cắt bằng laser là kết quả của sự gia tăng đột ngột nhiệt độ của phần vật liệu gần vùng cắt. Sự biến dạng cũng được tạo ra bởi sự hoá rắn nhanh chóng của vùng cắt. Ngoài ra, sự biến dạng cũng có thể là do sự hóa rắn nhanh chóng của vật liệu còn lại ở hai bên của vết cắt. Thêm một hệ thống phun hơi nước vào vòi cắt laser có thể làm giảm ảnh hưởng do nhiệt gây ra. Ứng dụng hiệu quả khi cắt các ống có đường kính nhỏ hơn 1/4 inch và thường ngăn chặn xỉ hình thành trên các thành ở phía đối diện.
Khoan bằng laser
Lỗ khoan bắt đầu nhanh hơn bằng laser nhưng không an toàn như các phương pháp khác. Trong khi laser có thể khoan lỗ rất nhanh, có thể xảy ra hiện tượng thổi phồng trong quá trình khi khoan lỗ nhỏ trên vật liệu dày. Để giảm nguy cơ xảy ra hiện tượng này cần tránh khoan liên tục những vị trí gần nhau đồng thời kiểm soát tiêu cự laser và làm sạch bề mặt vật liệu ngăn ngừa phát ra tia lửa điện.
Khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ gia công kim loại tấm, cắt laser của Thành Tiến vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin dưới đây để được hỗ trợ tư vấn và báo giá nhanh hợp lý:
Công ty TNHH sản xuất thương mại Thành Tiến
Địa chỉ: Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội
Website: thanhtiensheetmetal.com
Hotline: Mr.Công – 0979968398 hoặc Ms.Thảo – 0988106861
Email: sxtmtt@gmail.com hoặc laserthanhtien@gmail.com
Khó cắt laser trên vật liệu dày
Cắt bằng laser trở nên kém hiệu quả hơn khi độ dày vật liệu tăng lên. Ví dụ, laser có thể không hiệu quả để cắt thép cacbon dày hơn 10mm. Giới hạn độ dày cắt laser được xác định bởi độ dẫn nhiệt, phản xạ bề mặt trên kích thước 10,6 micron, điểm bốc hơi của hợp kim, các loại hợp kim, sức căng bề mặt của vật liệu nóng chảy, và hình dạng chi tiết. Khi độ dày tăng lên, khả năng xảy ra hiện tượng thổi phồng hoặc không ổn định nhiệt cũng tăng lên.
=======>> Tham khảo: địa chỉ cắt laser
Bằng cách tập trung cao chùm tia và giảm kích thước điểm, laser trở thành một công cụ cắt sắc nét hơn. Trong nhiều trường hợp, khả năng cắt của laser có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách tập trung khí hỗ trợ. Khí hỗ trợ phục vụ hai mục đích: để giúp đốt cháy, và để thổi các mảnh vụn hoặc kim loại nóng chảy ra khỏi rãnh cắt.
Hình dạng chi tiết cắt phức tạp
Điều quan trọng cần lưu ý là các phần hình học khác nhau bị ảnh hưởng khác nhau bằng cách cắt với laser. Ví dụ, các khu vực nhỏ hoặc các góc của các chi tiết có xu hướng hấp thụ nhiệt nhiều hơn và gây khó khăn hơn cho việc duy trì tốc độ cắt phù hợp. Hình dạng càng phức tạp, độ chính xác khi cắt càng thấp đi. Khi cắt các đường cong hoặc các góc ta cần tăng tốc độ cắt đồng thời tránh cắt liên tiếp những vị trí gần nhau để tránh quá nhiệt.
Chất lượng vật liệu
Cắt laser cực kỳ nhạy cảm với chất lượng vật liệu, nhiều hơn so với các quy trình cắt kim loại khác. Độ nhẵn bề mặt tấm phôi có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cắt. Tấm phôi lý tưởng nhất là tấm thép sạch, đã qua xử lý bề mặt để loại bỏ tạp chất và không chứa dầu. Các tạp chất trên thép chất lượng thấp có tính phản ứng cao với quá trình nhiệt, đặc biệt khi ôxy được sử dụng làm khí hỗ trợ. Nếu bề mặt phôi không nhẵn có thể thay đổi khí hỗ trợ và tiêu cự laze, ảnh hưởng đến chất lượng vết cắt.
Cắt laser có thể để lại một lớp trên bề mặt. Bởi vì laser làm nóng chảy và đốt cháy một số kim loại, vật liệu tái tạo được lắng đọng ở phía bên của các cạnh cắt và ở phía dưới của vết cắt. Lớp vật liệu lắng đọng này chịu ứng suất lớn và có thể bị nứt, đặc biệt nếu nó là một oxit. Mặc dù các vết nứt này nhỏ nhưng chúng có thể lan truyền vào vật liệu, tạo ra các vết nứt lớn hơn. Đặc biệt là với các góc bên trong có bán kính nhỏ, nơi áp suất cao hơn. Các vết nứt có thể được loại bỏ trong một số trường hợp với việc dùng khí nitơ áp suất cao để thổi vật liệu nóng chảy khi cắt laser.
Cắt ni tơ áp suất cao đắt hơn và tốn thời gian bởi vì hệ thống chuyển động của nó phải được kiểm soát rất chính xác. Tuy nhiên, cắt nitơ áp suất cao cung cấp tốc độ cắt rất cao. Hiện tại, phương pháp cắt này được sử dụng trên 300 loại thép không gỉ.
Thiết lập thời gian cắt laser
Thời gian thiết lập để cắt laser có thể kéo dài khi chuẩn bị cắt các vật liệu mới. Kích thước vòi phun, công suất, độ dài tiêu cự quang học, khí hỗ trợ, áp suất khí, tốc độ và tiêu cự có thể ảnh hưởng đến quy trình. Các tham số này rất quan trọng đối với quy trình nếu chúng không được đặt đúng, vật liệu không thể cắt được. Tuy nhiên, khi kết hợp chính xác, tốc độ cắt có thể nhanh gấp vài lần so với các phương pháp cắt khác.
Một số phương pháp có thể được sử dụng để giảm thời gian thiết lập. Lưu giữ chi tiết các dữ liệu là cần thiết. Việc sử dụng cơ sở dữ liệu đáng tin cậy về các tham số đã được kiểm tra của vật liệu, thông số kỹ thuật và điều kiện đã biết là rất quan trọng trong việc tiết kiệm thời gian thiết lập.
Các thông số thường có phạm vi rộng cho cùng một vật liệu. Yêu cầu đối với độ nhẵn bề mặt, dung sai, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và độ phẳng có thể thay đổi đáng kể các thông số.
Thời gian thiết lập có thể giảm đáng kể bằng cách lập kế hoạch các công việc tương tự để chạy cùng nhau, tạo các mô đun đồ gá, xây dựng các máy trạm làm việc, sử dụng các bàn đưa đón và đơn giản là giữ vật liệu gần bàn cắt tia laser.
Biến dạng vật liệu
Biến dạng khi cắt bằng laser là kết quả của sự gia tăng đột ngột nhiệt độ của phần vật liệu gần vùng cắt. Sự biến dạng cũng được tạo ra bởi sự hoá rắn nhanh chóng của vùng cắt. Ngoài ra, sự biến dạng cũng có thể là do sự hóa rắn nhanh chóng của vật liệu còn lại ở hai bên của vết cắt. Thêm một hệ thống phun hơi nước vào vòi cắt laser có thể làm giảm ảnh hưởng do nhiệt gây ra. Ứng dụng hiệu quả khi cắt các ống có đường kính nhỏ hơn 1/4 inch và thường ngăn chặn xỉ hình thành trên các thành ở phía đối diện.
Khoan bằng laser
Lỗ khoan bắt đầu nhanh hơn bằng laser nhưng không an toàn như các phương pháp khác. Trong khi laser có thể khoan lỗ rất nhanh, có thể xảy ra hiện tượng thổi phồng trong quá trình khi khoan lỗ nhỏ trên vật liệu dày. Để giảm nguy cơ xảy ra hiện tượng này cần tránh khoan liên tục những vị trí gần nhau đồng thời kiểm soát tiêu cự laser và làm sạch bề mặt vật liệu ngăn ngừa phát ra tia lửa điện.
Khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ gia công kim loại tấm, cắt laser của Thành Tiến vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin dưới đây để được hỗ trợ tư vấn và báo giá nhanh hợp lý:
Công ty TNHH sản xuất thương mại Thành Tiến
Địa chỉ: Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội
Website: thanhtiensheetmetal.com
Hotline: Mr.Công – 0979968398 hoặc Ms.Thảo – 0988106861
Email: sxtmtt@gmail.com hoặc laserthanhtien@gmail.com
Nguồn: Internet tổng hợp