Các loại máy cắt Laser trên thị trường

Các loại máy cắt Laser khác nhau trên thị trường là gì

Cắt laser là một phần của hoạt động công nghiệp từ những năm 1960. Với sự phát triển của công nghệ laser, độ chính xác cao, tốc độ cao và tính linh hoạt đã trở thành một lợi thế lớn của quy trình cắt laser, khiến việc cắt laser ngày càng trở nên quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp. Do cấu trúc và mục đích độc đáo của nó, máy cắt laser cực kỳ chính xác, đặc biệt khi cắt các thiết kế tinh xảo và các lỗ nhỏ. Theo loại máy phát laser, chúng tôi chia Máy cắt laser thành ba loại: máy cắt laser CO2, máy cắt laser sợi quangvà máy cắt laser YAG/YVO. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về ba loại máy cắt laser này và đặc điểm của chúng.

Máy cắt Laser CO2

Máy cắt laser CO2 được ứng dụng rộng rãi trong việc cắt khắc các vật liệu phi kim loại. Tùy thuộc vào công suất laser mà loại vật liệu và độ dày mà máy cắt laser CO2 cắt được cũng khác nhau. Hiện tại, thiết bị cắt laser này là lựa chọn phổ biến cho các doanh nghiệp nhỏ, trường học, thợ mộc và những người có sở thích.

Nguyên tắc làm việc

Máy cắt laser CO2 thường tạo ra chùm tia laser trong ống thủy tinh kín chứa đầy khí. Một điện áp cao chạy qua các ống và phản ứng với các hạt khí, làm tăng năng lượng của chúng để tạo ra ánh sáng. Có các gương ở mỗi đầu của ống, thông qua sự khúc xạ của một số gương, ánh sáng được truyền đến đầu laser, sau đó thấu kính hội tụ được lắp trên đầu laser sẽ hội tụ ánh sáng thành một điểm. Nó đạt đến nhiệt độ rất cao để vật liệu ngay lập tức thăng hoa thành khí và bị quạt hút hút đi, nhằm đạt được mục đích cắt vật liệu.
Máy phát laser CO2 tạo ra ánh sáng vô hình trong dải phổ hồng ngoại xa, có bước sóng 9,6μm-10,6μm. Hỗn hợp khí bên trong ống thường là carbon dioxide, nitơ, hydro và heli. Khả năng bật tắt tia laser rất nhanh với mỗi lần đi qua đầu laser cho phép máy cắt được một số thiết kế cực kỳ phức tạp.

Những vật liệu nào có thể được xử lý

Vì bước sóng chùm tia của máy phát laser CO2 là 10,64um, dễ dàng được hấp thụ bởi các vật liệu phi kim loại, nên nó nổi tiếng với khả năng cắt các vật liệu phi kim loại khác nhau một cách chính xác và tỉ mỉ. Các vật liệu phù hợp để gia công bằng máy cắt laser CO2 bao gồm:

Gỗ và Ván ép: Nó có thể cắt gỗ và ván ép, làm cho nó trở nên phổ biến trong các ngành chế biến gỗ và thủ công.
Acrylic: Nó cung cấp một vết cắt sạch sẽ, bóng bẩy trên các tấm acrylic, thường được sử dụng cho các bảng chỉ dẫn, trưng bày và các ứng dụng nghệ thuật.
Nhựa: Máy có thể cắt tất cả các loại nhựa, bao gồm polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl clorua (PVC), v.v., để làm bảng hiệu, đóng gói và sản xuất.
Da: Nó cho phép cắt những đường cắt phức tạp trên da cho mục đích thủ công, thời trang và bọc.
Vải và Dệt may: Nó được sử dụng trong ngành dệt may để cắt các mẫu và thiết kế phức tạp trên vải và các loại hàng dệt khác.
Giấy và bìa cứng: Lý tưởng để cắt mịn trên giấy và bìa cứng để đóng gói, làm thiệp và các ứng dụng khác.
Cao su: Nó có khả năng cắt các vật liệu cao su được sử dụng làm miếng đệm, vòng đệm và các bộ phận công nghiệp khác cho các ứng dụng công nghiệp và sản xuất khác nhau.
Thép không gỉ và thép carbon: Nó cũng có thể cắt các tấm thép không gỉ và thép carbon mỏng, nhưng có những hạn chế so với máy cắt laser sợi quang và thường được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng cắt kim loại công suất thấp.

Thuận lợi

Chất lượng cắt cao: Máy cắt laser CO2 áp dụng phương pháp xử lý không tiếp xúc, lưỡi cắt ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt và giảm biến dạng phôi. Đặc biệt đối với các vật liệu mềm như da và vải, nó có thể tránh được độ võng hình thành trong quá trình cắt và thường không cần xử lý thứ cấp.
Tính linh hoạt khi cắt cao: Quá trình xử lý bằng laser rất linh hoạt và có thể xử lý bất kỳ mẫu nào.
Tốc độ cắt nhanh: tốc độ cắt có thể đạt tới 10m/phút và tốc độ định vị tối đa có thể đạt tới 70m/phút.
Độ chính xác cắt cao: độ chính xác định vị 0,05mm, độ chính xác định vị lặp lại 0,02mm.
Giá máy rẻ: máy cắt laser CO2 cỡ nhỏ thường chỉ có giá 3.000 đô la Mỹ và máy cắt laser CO2 cỡ lớn chỉ có giá 5.000 đô la Mỹ. Đây là một ngân sách phải chăng cho một doanh nghiệp nhỏ.

Máy cắt laser CO2 lý tưởng để khắc và cắt các vật liệu phi kim loại, có thể mang lại kết quả tốt hơn so với cắt cơ học. Đặc biệt tại các doanh nghiệp nhỏ, việc đầu tư một chiếc máy cắt laser CO2 không tốn quá nhiều chi phí mà còn có thể nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí nhân công cho doanh nghiệp.

Nhược điểm

Chi phí bảo trì cao: Thấu kính của máy cắt laser CO2 cần được bảo trì và thay thế thường xuyên.
Hiệu suất chuyển đổi quang điện thấp: Tốc độ chuyển đổi quang điện của máy phát laser CO2 chỉ khoảng 10%.
Khả năng cắt vật liệu kim loại hạn chế: Bị ảnh hưởng bởi bước sóng của chùm tia laser nên cắt laser CO2 thép không gỉ và thép carbon có hiệu suất thấp và chất lượng kém, chỉ sử dụng được cho những sản phẩm không yêu cầu tốc độ cắt và chất lượng cắt cao. Ngoài thép không gỉ và thép carbon, máy cắt laser CO2 không thể gia công các loại vật liệu kim loại khác.

Mặc dù máy cắt laser CO2 có một số nhược điểm, máy phát laser CO2 vẫn là một lựa chọn hiệu quả về chi phí so với việc cắt vật liệu phi kim loại bằng máy móc.

Máy cắt Laser sợi quang

Máy cắt laser sợi quang là loại thiết bị cắt laser mới nhất trong lĩnh vực công nghiệp, mang lại tốc độ và độ chính xác chưa từng có cho ngành chế tạo kim loại. Máy cắt laser sợi quang có thể thực hiện cả cắt phẳng và cắt xiên, phù hợp để gia công các tấm kim loại có độ chính xác cao. Hiện nay, công nghệ cắt laser sợi quang được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng cơ sở hạ tầng và sản xuất.

Nguyên tắc làm việc

Máy phát laser sợi quang khuếch đại chùm tia bằng cách sử dụng các sợi thủy tinh được thiết kế đặc biệt để thu năng lượng từ các điốt bơm. Khi tia laser cực mạnh này chạm vào bề mặt của vật liệu, ánh sáng cường độ cao sẽ được hấp thụ và chuyển thành nhiệt, làm nóng chảy bề mặt. Một luồng không khí tốc độ cao song song với chùm tia laze được sử dụng để thổi bay bất kỳ vật liệu nóng chảy nào, từ đó cắt phôi.
Điểm tiếp xúc đầu tiên của máy phát laser sợi quang với vật liệu phải mạnh hơn các tương tác tiếp theo vì điểm tiếp xúc đầu tiên này phải xuyên qua vật liệu chứ không chỉ đơn giản là cắt nó, điều này đòi hỏi phải sử dụng các chùm xung công suất cao. Thông thường, máy cắt laser sợi quang sử dụng công nghệ điều khiển số máy tính cho phép nhận dữ liệu cắt từ máy trạm thiết kế có sự trợ giúp của máy tính. Những kỹ thuật này giúp kiểm soát bề mặt của vật liệu hoặc bản thân tia laser để tạo ra một mẫu hoặc thiết kế cụ thể.

Những vật liệu nào có thể được xử lý

Máy cắt laser fiber được biết đến với hiệu quả cao và tính linh hoạt, đặc biệt là trong việc cắt các vật liệu kim loại khác nhau. Mật độ năng lượng cao của laser sợi quang có thể cắt các kim loại này một cách chính xác và nhanh chóng:

Thép không gỉ: Máy phát laser sợi quang có thể cắt nhiều loại thép không gỉ khác nhau với chất lượng cạnh tuyệt vời và độ biến dạng nhiệt tối thiểu, thường được sử dụng trong ngành ô tô, hàng không vũ trụ và xây dựng.
Thép nhẹ: Máy phát laser sợi quang rất lý tưởng để cắt các tấm thép nhẹ và thép tấm có độ dày khác nhau, thường được sử dụng trong các ứng dụng kết cấu khác nhau và sản xuất chung.
Nhôm: Máy phát laser sợi quang rất lý tưởng để cắt các tấm nhôm và hợp kim, thường được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô.
Đồng: Đồng là kim loại có tính dẫn điện cao, có thể được cắt hiệu quả bằng máy phát laser sợi quang, phù hợp cho việc sản xuất và gia công các linh kiện điện, đường ống và linh kiện trang trí.
Đồng thau: Laser sợi quang có thể cắt chính xác đồng thau, một hợp kim kim loại được biết đến với các ứng dụng trang trí.
Thép mạ kẽm: Máy phát laser sợi quang có thể cắt thép mạ kẽm thường được sử dụng trong xây dựng và sản xuất.
Titan: Máy phát laser sợi quang có thể cắt titan, một kim loại nhẹ nhưng bền được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và y tế.
Các hợp kim kim loại khác: Máy phát laser sợi quang có khả năng cắt các hợp kim kim loại khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng chuyên dụng, mở rộng ứng dụng của chúng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Thuận lợi

Chi phí bảo trì thấp: Máy phát laser sợi quang thường không cần bảo trì và có tuổi thọ cao, ít nhất 25.000 giờ. Do đó, vòng đời của máy phát laser sợi quang dài hơn nhiều so với hai loại còn lại.
Khả năng chuyển đổi quang điện mạnh: Tốc độ chuyển đổi điện thành quang của máy phát laser sợi quang có thể đạt tới 50%, gấp ba lần so với máy phát laser CO2 và tiêu thụ ít điện năng hơn ở cùng công suất.
Hiệu suất cắt cao: Máy phát laser sợi quang ít bị ảnh hưởng bởi môi trường, có thể đạt được năng lượng cao trong thời gian ngắn và tốc độ cắt nhanh. Không cần dụng cụ để giữ tấm kim loại trong quá trình cắt tấm, tăng hiệu quả cắt bằng cách giảm thời gian thiết lập và ngừng hoạt động.
Chất lượng cắt cao: sử dụng phương pháp cắt không tiếp xúc, vùng ảnh hưởng nhiệt của đường cắt nhỏ, đường cắt nằm trong khoảng 0,1-0,2mm, phần kim loại sau khi cắt không có hiện tượng bavia và xỉ, nói chung là không cần xử lý thứ cấp.

Máy cắt laser sợi quang mang lại hiệu suất vượt trội trong chế tạo kim loại, cắt với độ chính xác và độ chính xác cao để đạt được kết quả tốt nhất. Cắt laser sợi quang có thể đạt được kết quả chất lượng cao với tốc độ nhanh hơn và tiêu thụ vật liệu thấp hơn so với các loại cắt laser khác.

Nhược điểm

Do hoạt động phức tạp và phạm vi sử dụng rộng rãi của máy cắt laser sợi quang nên giá của nó rất đắt.
Máy cắt laser sợi quang có công suất thấp hơn sẽ có chất lượng cắt hạn chế khi gia công kim loại dày hơn.
Chi phí mua ban đầu của các bộ phận máy cắt laser sợi quang tương đối cao.

Bất chấp điều này và một số nhược điểm khác, cắt laser sợi quang vẫn có những ưu điểm lớn hơn. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ laser và sự xuất hiện của máy phát laser công suất cao, giá máy cắt laser sợi quang đã bắt đầu giảm.

Máy cắt Laser Nd:YAG/Nd:YVO

Laser Nd:YAG sử dụng tinh thể ngọc hồng lựu nhôm yttri pha tạp neodymium (Nd) (Y3Al5O12). Laser Nd:YVO sử dụng các tinh thể vanadat pha tạp neodymium (YVO4) và hoạt động giống như laser Nd:YAG. Laser Nd:YVO đã cải thiện độ ổn định năng lượng khi so sánh với laser Nd:YAG và không tạo ra nhiều nhiệt trong quá trình cắt.

Nguyên tắc làm việc

Tương tự như laser CO2, tinh thể được đặt giữa hai gương—một phản xạ hoàn toàn và một phản xạ bán phần. Nguồn bơm photon là đèn flash xenon/krypton hoặc một loạt điốt laze. Trong trường hợp tinh thể Nd:YAG/YVO, nguồn bơm cung cấp các photon làm tăng mức năng lượng của các ion neodymium. Sau khi tạo ra một chùm ánh sáng kết hợp, cường độ cao với tần số 1064 nm, nó được hướng tới đầu cắt bằng gương và cuối cùng được hội tụ vào một điểm bằng một thấu kính trên đầu cắt.

Những vật liệu nào có thể được xử lý

Máy cắt laser YAG/YVO ngày nay ít phổ biến hơn do sự gia tăng của các máy phát laser sợi quang hiệu quả hơn, nhưng chúng vẫn có những ứng dụng cụ thể để cắt một số vật liệu kim loại. Các vật liệu có thể cắt bằng máy cắt laser YAG/YVO bao gồm:

Thép không gỉ: Nó có thể cắt thép không gỉ với kết quả chấp nhận được, nhưng máy phát laser sợi quang thường hiệu quả hơn đối với vật liệu này.
Thép nhẹ: Máy phát laser YAG/YVO có thể cắt thép nhẹ, đặc biệt là ở những nơi không có sẵn hoặc không có máy phát laser sợi quang.
Nhôm: Nó có thể cắt nhôm, nhưng nó thường kém hiệu quả hơn và cắt chậm hơn so với máy phát laser sợi quang.
Đồng: Nó cắt đồng, đặc biệt là các tấm mỏng hơn, và chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận điện, hệ thống ống nước và các ứng dụng nghệ thuật.
Đồng thau: Nó có thể cắt các tấm đồng thau, nhưng giống như đồng thì tốt hơn để cắt các vật liệu mỏng hơn, thường được sử dụng cho mục đích trang trí và linh kiện điện.
Một số hợp kim: Nó cũng có thể xử lý một số hợp kim kim loại, tùy thuộc vào thành phần và độ dày của chúng.

Thuận lợi

Độ chính xác cắt cao: Độ chính xác của kỹ thuật cắt laser YAG/YVO cho phép cắt siêu nhỏ các bộ phận nhỏ tới 1 mm² với dung sai lên tới +/- 20 micron.
So với máy phát laser sợi quang, máy phát laser Nd: YAG/YVO có chất lượng chùm tia tốt hơn và mật độ năng lượng cao hơn.

Cắt laser YAG/YVO giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất và cải thiện đáng kể kết quả chất lượng so với các kỹ thuật truyền thống như cắt dây và phun nước. Thiết bị có thể được triển khai dễ dàng bằng CAD/CAM tích hợp và có thể nhập các tệp ở định dạng đồ họa để vận hành thuận tiện hơn.

Nhược điểm

Chi phí vận hành cao: Máy phát laser YAG/YVO yêu cầu bảo trì thường xuyên, tốn kém và chi phí vận hành cao.
Hiệu suất năng lượng kém: Máy phát laser YAG/YVO có mật độ năng lượng cao hơn so với laser sợi quang, nhưng hiệu suất năng lượng chỉ ở mức một con số.
Cấu trúc phức tạp: bộ nguồn cồng kềnh và cần có đường dẫn quang để hoạt động.

Với sự phát triển và ứng dụng rộng rãi của máy phát laser sợi quang, Nd: YAG/YVO đã dần được thay thế trong lĩnh vực cắt kim loại.

tóm tắt

Máy cắt laser được người dùng ưa chuộng vì tính linh hoạt của chúng. Các loại thiết bị cắt laser khác nhau có các lĩnh vực ứng dụng riêng. Chọn máy phù hợp cho xưởng của bạn là chìa khóa để tăng năng suất. Bài viết này giới thiệu ba loại máy cắt laser, giải thích cách thức hoạt động của chúng, thảo luận về ưu và nhược điểm của chúng cũng như các vật liệu mà chúng có thể xử lý. Tôi hy vọng thông tin này có thể cung cấp cho bạn tài liệu tham khảo khi bạn mua máy cắt laser.
Để tìm hiểu thêm về máy cắt laser, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào. Các kỹ sư của AccTek Laser sẽ cung cấp các giải pháp hoàn hảo tùy theo ứng dụng cụ thể của bạn và cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về giá.

Thiết bị laser

Thông tin liên lạc

Nhận giải pháp Laser