Máy cắt laser CNC được ứng dụng rất nhiều vào trong các ngành công nghiệp gia công cơ khí, chế tạo linh kiện,… Vậy chiếc máy này đã làm như thế nào để có thể tạo ra những sản phẩm có vết cắt tinh xảo và chính xác đến thế? Trong bài viết sau, hãy cùng HAKUTA tìm hiểu về máy cắt laser là gì nhé!
Máy cắt laser là gì?
Máy cắt laser là thiết bị sử dụng chùm tia laser để cắt các vật liệu kim loại, phi kim hay hợp kim. Chùm tia laser mật độ cao tạo ra các bức xạ có nguồn năng lượng rất cao, làm nóng chảy bề mặt vật liệu. Từ đó tạo thành những đường cắt theo ý muốn.
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại máy cắt laser khác nhau. Ví dụ như máy cắt laser CO2 là loại máy sử dụng khí gas để tạo ra chùm laser. Máy cắt laser fiber là loại máy dùng sợi quang học để tạo ra nguồn laser hay máy cắt laser plasma,… Mỗi loại tia laser đều có những đặc điểm riêng nhưng đều hoạt động dựa trên một nguyên lý máy cắt laser chung. Tùy vào nhu cầu sử dụng để khách hàng lựa chọn sản phẩm phù hợp.
Cấu tạo máy cắt laser
Cấu tạo máy cắt laser nói chung gồm 4 bộ phận chính là:
Hệ máy chính gồm có khung máy, băng máy, bảng điều khiển, cơ cấu chuyển động,.. Hệ má chính là bộ phận tạo nên sự chuyển động cơ học và dẫn chùm tia laser đến vị trí cần tác động. Có 3 loại khung máy hiện nay là: khung thép đúc nguyên khối, khung hàn bằng sắt hộp và khung hàn bằng thép tấm dày.
Nguồn laser: phần quan trọng nhất của máy cắt laser, hoạt động dựa vào 2 yếu tố: khuếch đại năng lượng đến ngưỡng cần thiết và dẫn tới vị trí cần gia công. Tùy vào loại máy mà sẽ nguồn laser sẽ khác nhau
Hệ máy làm mát tuần hoàn: có nhiệm vụ chính là bơm và làm mát thiết bị vận hành bằng nước sạch. Quá trình làm mát này sẽ được kiểm soát bằng hệ điều khiển CNC thông qua cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ và cảm biến hệ thống nén trao đổi nhiệt.
Hệ thống bơm hút khói bụi: xử lý hút khí thải trong quá trình máy hoạt động.
Nguyên lý máy cắt laser (nguyên lý hoạt động của tia laser)
Đầu tiên, ta cần biết được cách mà tia laser được tạo ra. Tia laser được tạo ra khi nguồn điện truyền vào thiết bị. Dòng điện sẽ di chuyển tới bộ phận có chức năng tạo và phản xạ ánh sáng. Ánh sáng khi tạo ra sẽ tập trung vào thanh hồng ngọc chứa các ion cr3+, tạo ra chùm tia có mật độ tập trung cao với nguồn năng lượng lớn.
Việc hội tụ chùm tia laser được thực hiện bằng những thấu kính đặc biệt hoặc các gương cong (quá trình này diễn ra ở phần đầu máy cắt laser). Tia laser phải được hội tụ một cách chính xác sao cho hình dạng của điểm hội tụ và mật độ nhiệt là hình tròn hoàn toàn và nhất quán, và được tập hợp ở trong phần vòi phun.
Theo nguyên lý máy cắt laser, đường đi của chùm tia laser đã được định hình qua bộ vi xử lý của máy vi tính CNC và tác động vào bề mặt của sản phẩm cần gia công tạo. Từ đó tạo ra các đường cắt hoặc khắc theo đúng bản vẽ đã được đưa vào từ máy vi tính. Tiếp xúc tia laser sẽ làm cho bề mặt vật liệu nóng chảy (cắt rời vật liệu) hoặc đục các lỗ trên vật liệu để tạo ra các hình khắc/cắt.
Nhờ đó mà máy cắt laser là thiết bị hiện đại nhất hiện nay có thể thực hiện việc cắt hoặc khắc các đường nét, chi tiết với độ chính xác cực kỳ cao, kể cả khi đó là những mẫu có độ tinh xảo cao. Không chỉ thế, tốc độ gia công của máy cắt laser cũng nhanh hơn rất nhiều so với các phương pháp khác.
Ứng dụng của máy cắt laser CNC
Với những ưu điểm tuyệt vời của mình, không khó hiểu khi máy cắt laser ngày càng được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ứng dụng máy cắt laser trong chế tạo linh kiện: các thiết bị bán dẫn có kích thước siêu nhỏ sẽ không còn là khó khăn khi đã có máy cắt laser. Các phần nhận diện như logo, số seri,… sẽ được máy cắt laser xử lý nhanh chóng với độ chính xác cực kỳ cao.
Ứng dụng trong ngành công nghiệp: đây là ứng dụng phổ biến nhất của các thiết bị cắt laser – gia công và chế tạo cơ khí. Nhờ vào nguyên lý hoạt động của tia laser và hệ thống điều khiển tự động CNC sẽ giúp việc khắc, cắt vật liệu là chính xác tuyệt đối.
Trong ngành kiến trúc: với khả năng tạo ra những vết cắt sắc gọn, đường hàn tinh xảo và vận hành với công suất cao, máy cắt laser đã được ứng dụng trong lĩnh vực xử lý và sản xuất vật liệu kim loại. Trong đó có cả những sản phẩm trong ngành kiến trúc.
Các lưu ý để vận hành máy cắt laser an toàn, đúng kỹ thuật
Kiểm tra trước khi vận hành: kiểm tra các đường dây kết nối, bộ nguồn, thanh dẫn hướng máy công cụ, quạt hút, các bộ phận làm mát và bơm hút khói bụi,… Đặc biệt cần kiểm tra điểm nối đất chính có được kết nối tốt hay không
Trong quá trình vận hành: đảm bảo các yếu tố an toàn; khi cắt hoặc điều chỉnh đường dẫn ánh sáng thì tuyệt đối không để các bộ phận cơ thể tiếp xúc với laser.
Năng lượng laser: dòng điện laser quyết định năng lượng laser nhưng khi dòng điện vượt quá định mức cho phép thì năng lượng sẽ giảm. Nếu tình trạng này diễn ra thường xuyên và trong thời gian dài thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của tia laser.
Nguồn điện: khi máy cắt laser hoạt động thì cần đảm bảo sự ổn định của nguồn điện và điện áp. Vì thế cần thiết lắp đặt thiết bị điều chỉnh điện áp.
Nhiệt độ môi trường: khi nhiệt độ môi trường lớn hơn tiêu chuẩn cho phép thì máy cắt sẽ không được tản nhiệt đầy đủ, làm giảm sự ổn định của thiết bị. Còn khi nhiệt độ môi trường thấp hơn giá trị tối thiểu thì nước trong tia laser có thể bị đóng băng, làm vỡ ống laser.
Bài viết trên đây đã giải đáp những thắc mắc về nguyên lý máy cắt laser. Trong quá trình khắc, cắt, người vận hành nên quan sát để điều chỉnh các thông số cho thật phù hợp. Nếu bạn cần thêm thông tin về sản phẩm, vui lòng liên hệ với HAKUTA.
