Những vật liệu nào không thể cắt được bằng máy cắt Laser?

Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, công nghệ laser có thể được sử dụng an toàn trong hầu hết mọi lĩnh vực. Công nghệ cắt laser đã trở thành một công cụ quan trọng trong sản xuất hiện đại nhờ độ chính xác cao, hiệu quả cao và đặc tính không tiếp xúc. Tuy nhiên, Máy cắt laser không phải là toàn năng. Nó cũng có một số hạn chế khi cắt vật liệu, đó là một số vật liệu không phù hợp để cắt laser. Bài viết này sẽ tìm hiểu một số vật liệu mà máy cắt laser không cắt được và phân tích nguyên nhân.

Máy cắt laser không thể cắt được những vật liệu nào?

Một trong những ưu điểm lớn nhất của máy cắt laser là tính linh hoạt đáng kinh ngạc của chúng. Nó có thể làm cho hoạt động sản xuất ở mọi tầng lớp xã hội trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn. Tuy nhiên, không phải vật liệu nào cũng phù hợp với phương pháp xử lý này. Dưới đây là những vật liệu không phù hợp để cắt laser:

Vật liệu phản chiếu cao

Máy cắt laser sẽ tạo ra chùm tia laser năng lượng cao khi làm việc và các vật liệu có độ phản chiếu cao như đồng, bạc, nhôm, v.v. sẽ phản xạ phần lớn năng lượng laser, dẫn đến kết quả cắt kém hoặc thậm chí làm hỏng chính máy cắt . Điều này là do tốc độ hấp thụ năng lượng laser của vật liệu có độ phản chiếu cao rất thấp và không thể cắt được trong thời gian ngắn. Thay vào đó, nó sẽ gây ra sự phản xạ và tán xạ trên bề mặt vật liệu, làm suy yếu thêm hiệu ứng cắt. Có một số cách chúng ta có thể khắc phục những vấn đề này:

Làm sạch khí phụ trợ: Đưa khí phụ trợ, chẳng hạn như nitơ hoặc oxy, trong quá trình cắt có thể di chuyển năng lượng laser phản xạ ra khỏi khu vực cắt và cải thiện hiệu quả cắt.
Thay đổi bước sóng: Việc chọn nguồn sáng laser có bước sóng thích hợp có thể làm giảm độ phản xạ của tia laser trên các vật liệu có độ phản chiếu cao. Ví dụ, tia laser hồng ngoại hấp thụ đồng và nhôm tốt hơn so với tia laser ánh sáng khả kiến, từ đó cải thiện kết quả cắt.
Xử lý lớp phủ: Lớp phủ vật liệu có độ phản chiếu cao có thể làm giảm độ phản xạ của chúng và tăng tốc độ hấp thụ năng lượng laser trên vật liệu. Phương pháp này có thể cải thiện kết quả cắt trong một số trường hợp.
Chọn công suất và thông số phù hợp: Theo các vật liệu có độ phản chiếu cao khác nhau, hãy điều chỉnh các thông số như công suất laser, tần số xung và tốc độ quét để đạt được hiệu quả cắt tốt nhất.

Chất liệu trong suốt

Máy cắt laser sẽ gặp một số thách thức khi cắt các vật liệu trong suốt. Một số vật liệu trong suốt phổ biến bao gồm thủy tinh, tấm mica, polycarbonate, v.v. Vì vật liệu trong suốt không hấp thụ năng lượng laser hiệu quả như kim loại hoặc các vật liệu mờ đục khác. Ngoài ra, tốc độ truyền tia laser trong kính cũng sẽ dẫn đến kết quả cắt kém. Làm thế nào để giải quyết các vấn đề gặp phải trong quá trình cắt laser? Khi xử lý vật liệu trong suốt, thường phải xem xét các phương pháp xử lý khác, chẳng hạn như cắt cơ học, cắt tia nước, uốn nhiệt, khoan laser, v.v., để đạt được hiệu quả xử lý mong muốn.

Vật liệu độc hại

Một số vật liệu độc hại như florua và xyanua có thể tạo ra khí độc hoặc bụi độc hại trong quá trình cắt laser, gây tổn hại nghiêm trọng cho người vận hành và môi trường. Vì vậy, để bảo vệ sức khỏe và sự an toàn của người lao động, không nên sử dụng máy cắt laser để cắt những vật liệu độc hại như vậy. Dưới đây là một số chiến lược đối phó phổ biến:

Thiết bị thông gió: Thiết lập hệ thống thông gió hiệu quả tại khu vực cắt để nhanh chóng thải khí độc hại phát sinh ra ngoài trời và xử lý bảo vệ môi trường.
Sử dụng chất hấp thụ: Đặt chất hấp thụ vào khu vực cắt để hấp thụ khí độc và giảm sự khuếch tán khí.
Cắt đông lạnh: Giảm nhiệt độ trong quá trình cắt và giảm lượng chất hữu cơ thải ra do quá trình khí hóa.
Chọn vật liệu thay thế: Chọn vật liệu không chứa dung môi hữu cơ để giảm phát sinh khí độc trong quá trình cắt laser.

Cục đá

Mặc dù máy cắt laser được sử dụng rộng rãi trên các vật liệu kim loại và phi kim loại, nhưng hiệu quả của máy cắt laser không lý tưởng đối với các vật liệu cứng và có hàm lượng khoáng chất cao như đá cẩm thạch, đá granit, đá sa thạch và các loại đá khác. Điều này là do đá có độ dẫn nhiệt cao và năng lượng laser khó tập trung vào khu vực cắt trong thời gian ngắn, khiến việc cắt trở nên khó khăn và dễ bị nứt, bề mặt cắt không bằng phẳng. Dưới đây là một số giải pháp khả thi:

Tối ưu hóa thông số cắt: Đối với các vật liệu đá khác nhau, có thể điều chỉnh các thông số của máy cắt laser như công suất, tốc độ, độ sâu tiêu cự, v.v. để đạt được kết quả cắt tốt hơn. Bằng cách liên tục tối ưu hóa các thông số, khó khăn trong việc cắt đá có thể được khắc phục ở một mức độ nhất định.
Phương pháp xử lý phụ trợ: Đối với những loại đá khó cắt bằng laser, có thể xem xét các phương pháp xử lý khác như cắt cơ học, cắt tia nước, v.v. Những phương pháp này có thể đáp ứng tốt hơn các tính chất đặc biệt của đá và đạt được độ cắt chính xác.
Xử lý trước vật liệu: Trước khi cắt bằng laser, đá có thể được xử lý trước, chẳng hạn như gia nhiệt trước, phân đoạn trước, v.v., để giảm tổn thất năng lượng trong quá trình cắt và cải thiện hiệu quả và chất lượng cắt.
Lựa chọn vật liệu: Trong giai đoạn lập kế hoạch dự án, có thể lựa chọn vật liệu phù hợp dựa trên đặc điểm của đá để tránh sử dụng những loại đá không phù hợp để cắt laser, từ đó giảm thiểu sự cố cắt xảy ra.

Polyetylen mật độ cao

Polyetylen mật độ cao dễ tạo ra khí dính trong quá trình cắt laser, làm tăng độ bám dính trên bề mặt cắt và ảnh hưởng đến chất lượng cắt. Ngoài ra, HDPE còn sinh ra khí độc trong quá trình cắt, gây nguy hiểm cho môi trường và người vận hành. Dưới đây là giải thích về cách giải quyết những vấn đề này.

Để giảm việc sản xuất khí dính:

Tối ưu hóa thông số cắt: Điều chỉnh các thông số như công suất laser, tốc độ quét, tiêu cự để giảm tích tụ nhiệt tại vùng cắt, từ đó giảm sinh ra khí bám dính.
Làm sạch khí phụ trợ: Trong quá trình cắt, việc đưa khí phụ trợ (chẳng hạn như nitơ) vào có thể giúp thổi bay nhanh chóng khí sinh ra và giảm khả năng lưu giữ khí này trong khu vực cắt.

Để tránh giải phóng khí độc:

Thiết bị thông gió: Bố trí thiết bị thông gió cưỡng bức tại khu vực cắt để thải kịp thời các khí độc phát sinh. Sử dụng hệ thống xử lý khí để lọc và xử lý khí thải nhằm giảm nồng độ khí.
Các biện pháp bảo vệ cá nhân: Người vận hành nên đeo thiết bị bảo hộ thích hợp như mặt nạ phòng độc, kính bảo hộ, v.v. để giảm tiếp xúc với khí độc.

Vật liệu phản ứng

Một số vật liệu phản ứng với oxy ở nhiệt độ cao và có thể gây nổ hoặc cháy. Ví dụ, hợp chất nitro, nitrat và các hợp chất khác có thể gây ra phản ứng không ổn định do điều kiện nhiệt độ cao trong quá trình cắt laser và thậm chí dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như cháy nổ. Nên tránh sử dụng kỹ thuật cắt laser trên các vật liệu có chứa hợp chất nitro. Nếu cần phải xử lý các vật liệu này thì các phương pháp xử lý không dùng nhiệt khác, chẳng hạn như xử lý hóa học hoặc xử lý cơ học, có thể được xem xét để giảm nguy cơ nổ.

Vật liệu tổng hợp nhiều lớp

Vật liệu composite nhiều lớp thường được làm từ nhiều lớp vật liệu khác nhau, chẳng hạn như vật liệu tổng hợp được gia cố bằng sợi carbon. Do tính dẫn nhiệt và tính chất quang học khác nhau của các vật liệu khác nhau, tia laser dễ tạo ra hiệu ứng cắt không ổn định trong quá trình cắt, có thể dẫn đến bong tróc, nứt và các vấn đề khác. Nhưng vẫn có nhiều cách để giải quyết những hạn chế này:

Tối ưu hóa tham số cắt: Điều chỉnh các thông số của máy cắt laser, chẳng hạn như công suất laser, tốc độ quét, v.v., để thích ứng với đặc tính của các lớp vật liệu khác nhau. Thông qua cài đặt thông số hợp lý, hiệu quả cắt có thể được cải thiện ở một mức độ nhất định.
Sử dụng khí phụ trợ: Sử dụng khí phụ trợ thích hợp, chẳng hạn như nitơ, oxy, v.v., có thể đóng vai trò làm mát và thanh lọc trong quá trình cắt, giảm sự dẫn nhiệt giữa các lớp vật liệu và từ đó cải thiện hiệu quả cắt.
Lựa chọn nguồn laser: Đối với vật liệu composite nhiều lớp, có thể chọn nguồn laser có bước sóng cụ thể để nâng cao khả năng hấp thụ của một vật liệu nhất định để cắt tốt hơn.
Quá trình tiền xử lý: Trước khi cắt, có thể sử dụng các phương pháp tiền xử lý khác như gia công cơ học, xử lý nhiệt, v.v. để giảm sự khác biệt giữa các lớp vật liệu và từ đó cải thiện hiệu quả của việc cắt laser.

Biện pháp phòng ngừa an toàn khi cắt laser

Công nghệ cắt laser đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp với đặc tính hiệu quả và độ chính xác cao. Tuy nhiên, vì cắt laser sử dụng chùm tia laser năng lượng cao nên nếu sử dụng không đúng cách có thể gây hại cho người vận hành và môi trường. Sau đây là một số biện pháp phòng ngừa an toàn cơ bản khi sử dụng máy cắt laser:

Khả năng tương thích vật liệu

xác minh xem vật liệu được cắt có tương thích với quy trình cắt laser hay không. Một số vật liệu có thể phát ra khói độc hoặc phản ứng khó lường khi cắt bằng laze, vì vậy hãy lưu ý đến những mối nguy hiểm cụ thể liên quan đến vật liệu bạn sử dụng.
hiểu những hạn chế của máy cắt laser về độ dày và loại vật liệu.

Thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE)

Luôn đeo kính an toàn laser được thiết kế cho bước sóng cụ thể của tia laser đang được sử dụng. Những chiếc kính này bảo vệ mắt một cách hiệu quả khỏi khả năng tiếp xúc với tia laze.
Tránh mặc quần áo rộng hoặc dễ cháy để tránh nguy cơ hỏa hoạn. Cân nhắc mặc quần áo bảo hộ thích hợp (bao gồm cả áo dài tay và quần dài) để bảo vệ da khỏi khả năng phản xạ hoặc tia lửa laser.
mang giày kín mũi có thể bảo vệ bàn chân của bạn khỏi vật rơi hoặc các mối nguy hiểm tiềm ẩn.

đào tạo và chứng nhận

Đảm bảo rằng những người vận hành sử dụng máy cắt laser được đào tạo đầy đủ và được chứng nhận để vận hành thiết bị một cách an toàn. Việc đào tạo không chỉ bao gồm cách vận hành máy mà còn cả các quy trình an toàn và quy trình khẩn cấp.

Thông gió và hút khói

Nơi làm việc phải duy trì hệ thống thông gió đầy đủ để loại bỏ khói và khí sinh ra trong quá trình cắt laser. Sử dụng hệ thống ống xả để dẫn khói ra khỏi khu vực làm việc. Tuân thủ các quy định và hướng dẫn về kiểm soát khí thải và thông gió tại địa phương.
đảm bảo bảo trì thường xuyên hệ thống xả và bộ lọc để ngăn chặn sự tích tụ của các hạt có hại.

Bảo trì và kiểm tra

thường xuyên kiểm tra máy cắt laser xem có dấu hiệu hao mòn, hư hỏng hoặc trục trặc nào không. Giải quyết kịp thời mọi vấn đề bảo trì hoặc sửa chữa để ngăn ngừa tai nạn.
Giữ máy cắt laser sạch sẽ và loại bỏ mọi mảnh vụn hoặc vật liệu có thể tích tụ trong khu vực làm việc.

Tính năng an toàn của máy

Tôi hiểu nút dừng khẩn cấp ở đâu trên máy và cách sử dụng. Đảm bảo tất cả người vận hành đều được đào tạo để sử dụng trong trường hợp khẩn cấp.
Đánh dấu các khu vực và máy cắt laser bằng các biển cảnh báo và nhãn để chỉ ra các mối nguy hiểm tiềm ẩn và các biện pháp an toàn cần thiết.

Quy trình khẩn cấp

Thiết lập các quy trình khẩn cấp rõ ràng và đảm bảo tất cả những người vận hành đều quen thuộc với chúng. Điều này phải bao gồm các biện pháp được thực hiện trong trường hợp hỏa hoạn, hỏng máy hoặc thương tích cá nhân.
Thiết lập các quy trình khẩn cấp và lối thoát hiểm rõ ràng.
lĐăng thông tin liên hệ khẩn cấp và các thủ tục ở một vị trí dễ thấy.

tóm tắt

Công nghệ laser mang lại độ chính xác và an toàn tuyệt vời cho không gian làm việc tại nhà máy, nhà máy hoặc tại nhà của bạn. Nếu bạn đang tìm kiếm một máy cắt laser, hãy nhớ liên hệ AccTekLaser! Chúng tôi có thể cung cấp hầu hết mọi giải pháp kinh doanh mà bạn có thể cần, chỉ cần cho chúng tôi biết nhu cầu của bạn và các kỹ thuật viên dịch vụ thân thiện của chúng tôi sẽ sẵn lòng cung cấp cho bạn sự hỗ trợ chuyên nghiệp!

Thiết bị laser

Thông tin liên lạc

Nhận giải pháp Laser