Máy cắt laser hoạt động như thế nào?

.Vì sao laser được sử dụng để cắt??

“LASER”, viết tắt của Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích), được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực. Khi được ứng dụng vào máy cắt, laser mang lại máy cắt tốc độ cao, ít ô nhiễm, ít vật tư tiêu hao và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ. Đồng thời, hiệu suất chuyển đổi quang điện của máy cắt laser có thể cao gấp đôi so với máy cắt bằng carbon dioxide, và bước sóng của laser sợi quang là 1070 nanomet, do đó nó có tỷ lệ hấp thụ cao hơn, mang lại nhiều lợi thế hơn khi cắt các tấm kim loại mỏng. Những ưu điểm của cắt laser khiến nó trở thành công nghệ hàng đầu trong cắt kim loại, được sử dụng rộng rãi trong ngành gia công và sản xuất, điển hình nhất là cắt tấm kim loại, cắt trong lĩnh vực ô tô, v.v.

Máy cắt laser hoạt động như thế nào?

I. Nguyên lý gia công bằng laser

Chùm tia laser được hội tụ thành một điểm sáng có đường kính rất nhỏ (đường kính tối thiểu có thể nhỏ hơn 0,1mm). Trong đầu cắt laser, chùm tia năng lượng cao này sẽ đi qua một thấu kính đặc biệt hoặc gương cong, phản xạ theo các hướng khác nhau và cuối cùng hội tụ trên vật thể kim loại cần cắt. Tại vị trí đầu cắt laser cắt, kim loại nhanh chóng nóng chảy, bay hơi, bị bào mòn hoặc đạt đến điểm bắt lửa. Kim loại bay hơi tạo thành các lỗ, sau đó một luồng khí tốc độ cao được phun qua một vòi phun đồng trục với chùm tia. Với áp suất mạnh của khí này, kim loại lỏng được loại bỏ, tạo thành các khe hở.

Máy cắt laser sử dụng hệ thống quang học và điều khiển số bằng máy tính (CNC) để dẫn hướng chùm tia hoặc vật liệu. Thông thường, bước này sử dụng hệ thống điều khiển chuyển động để theo dõi mã CNC hoặc mã G của mẫu cần cắt trên vật liệu, nhằm tạo ra các hình dạng cắt khác nhau.

II. Các phương pháp chính của xử lý laser

1) Cắt nóng chảy bằng laser

Cắt bằng phương pháp nung chảy laser sử dụng năng lượng của chùm tia laser để làm nóng chảy vật liệu kim loại, sau đó phun khí nén không oxy hóa (N2, không khí, v.v.) qua vòi phun đồng trục với chùm tia, và loại bỏ kim loại lỏng nhờ áp suất khí mạnh để tạo thành đường cắt.

Cắt bằng tia laser chủ yếu được sử dụng để cắt các vật liệu không bị oxy hóa hoặc kim loại phản ứng như thép không gỉ, titan, nhôm và hợp kim của chúng.

2) Cắt bằng laser oxy

Nguyên lý cắt bằng laser oxy tương tự như cắt bằng oxy-axetylen. Nó sử dụng laser làm nguồn làm nóng sơ bộ và khí hoạt tính như oxy làm khí cắt. Một mặt, khí được phun ra phản ứng với kim loại, tạo ra một lượng nhiệt oxy hóa lớn. Nhiệt lượng này đủ để làm nóng chảy kim loại. Mặt khác, các oxit nóng chảy và kim loại nóng chảy bị thổi ra khỏi vùng phản ứng, tạo ra các vết cắt trên kim loại.

Cắt bằng laser oxy chủ yếu được sử dụng cho các vật liệu kim loại dễ bị oxy hóa như thép carbon. Nó cũng có thể được sử dụng để gia công thép không gỉ và các vật liệu khác, nhưng mặt cắt sẽ đen và thô ráp, và chi phí thấp hơn so với cắt bằng khí trơ.