Gia công cắt laser

Cắt laser kim loại tấm

  • Lượt xem : 3.841
  • Ngày : 18-04-2024 09:20:47

Cắt laser kim loại tấm là việc sử dụng tia laser để cắt vật liệu như thép, nhôm, Inox, đồng... Cắt laser là rất cần thiết cho việc chế tạo kim loại tấm vì tính tương thích, độ chính xác cao và đảm bảo chất lượng.

Thông tin chi tiết
Cắt laser là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để cắt kim loại tấm. Quá trình cắt bằng tia laser có độ chính xác cao, cho chất lượng cắt tuyệt đối, có vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, đồng thời có thể cắt các hình dạng rất phức tạp và các lỗ nhỏ. Gia công cắt laser kim loại được áp dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí, quảng cáo…và nay được phổ biến rộng rãi trong mọi ngành nghề khác nhau. 
 
Gia công cắt laser kim loại
 

Kim loại tấm là gì?


Kim loại tấm dùng để chỉ bất kỳ kim loại nào có thể được tạo thành các miếng phẳng có độ dày khác nhau. Các kim loại được sử dụng trong ngành công nghiệp kim loại tấm bao gồm thép cán nguội, thép nhẹ, Inox, thiếc, niken, titan, nhôm, đồng thau và đồng.

Sử dụng các công cụ chuyên dụng, những người thợ kim loại tấm có thể cắt, cuộn, uốn và tạo hình những tấm này để tạo ra nhiều loại đồ vật khác nhau. 
 

Gia công cắt laser kim loại tấm là gì?


Cắt laser kim loại tấm là việc sử dụng tia laser, chùm ánh sáng công suất cao để cắt các tấm kim loại phẳng và mỏng như thép, nhôm, Inox, đồng...Quá trình này được thực hiện bằng công nghệ quang học và điều khiển số máy tính (CNC), mang lại độ chính xác cao cho các bộ phận cắt bằng laser. 

Cắt laser là rất cần thiết cho việc chế tạo kim loại tấm vì tính tương thích, độ chính xác cao và đảm bảo chất lượng. Cắt laser CNC là một quá trình trong đó các loại laser khác nhau được sử dụng, với laser sợi quang và laser CO2 là những ứng dụng công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất.
 

Cách thực hoạt động của quá trình cắt laser kim loại tấm


Cắt laser thường được lựa chọn thay vì các quy trình gia công truyền thống vì khả năng sản xuất các bộ phận tùy chỉnh nhanh hơn với vật liệu tấm phẳng, giúp nó có khả năng mở rộng cao. Chi phí thiết lập thấp hơn và lồng ghép các đường cắt 2D có nghĩa là các bộ phận có thể được sản xuất với số lượng khác nhau, từ một nguyên mẫu đến 10.000 bộ phận sản xuất, với thời gian quay vòng nhanh chóng chỉ trong 5 ngày làm việc.

Trong quá trình cắt, một chùm tia laze có năng lượng cao và hội tụ cường độ cao được chiếu thẳng vào phôi. Quá trình này tạo ra hơi kim loại và nóng chảy, được thổi ra ngoài với sự hỗ trợ của dòng khí áp suất cao. Chùm tia laze tạo ra một khớp cắt hoặc khe hở cắt trên phôi, lưỡi cắt của chúng có thể thay đổi tùy thuộc vào chùm tia laze. 

Nhiều tác vụ cắt khác nhau có thể được thực hiện với một chùm tia laser. Phạm vi mở rộng từ các vết cắt trên kim loại có độ dày lên đến 30 mm đến các vết cắt rất chính xác trên các vật liệu cực mỏng.
 

Các loại tia laser để cắt kim loại tấm hiệu quả


Có ba dạng laser khác nhau để cắt vật liệu trong sản xuất công nghiệp. Mỗi máy cắt laser có các tính năng độc đáo để phân biệt chúng với nhau. 
 

- Laser sợi quang


Máy cắt laser sợi quang là một trong những thiết bị cắt chính xác mạnh mẽ nhất. Chúng thuộc loại laser trạng thái rắn sử dụng tia laser hạt để khuếch đại chùm tia bằng các sợi thủy tinh đặc biệt. Chúng có hiệu quả để cắt các mảnh kim loại, hợp kim và phi kim loại như thủy tinh, nhựa và thậm chí cả gỗ. Ngoài các thao tác cắt đơn giản, chúng thích hợp để khắc và ủ kim loại.
 

- Laser  CO2  


Laser CO2  tạo ra chùm ánh sáng bằng cách cho dòng điện chạy qua một ống chứa đầy hỗn hợp khí. Hỗn hợp khí chủ yếu chứa carbon dioxide và các khí trơ - heli và nitơ, những dạng phổ biến nhất cho laser.

Tuy nhiên, chúng kém hiệu quả hơn so với laser sợi quang. Máy laser CO 2  chỉ có thể cắt các phi kim loại như gỗ, acrylic và nhựa. Trong một số trường hợp, chúng cũng có thể hoạt động để cắt kim loại tấm, đặc biệt là các tấm nhôm mỏng và một số kim loại màu khác.
 

- Tia laser pha lê


Máy laser tinh thể tồn tại ở hai dạng: tinh thể Nd: YAG và Me: YVO. Cả hai đều là những thiết bị cắt công suất cực cao. Tuy nhiên, chúng khá đắt và có tuổi thọ bằng khoảng một nửa tuổi thọ của laser sợi quang - 8.000 đến 15.000 giờ. Chúng thích hợp để cắt các kim loại có phủ và không tráng, phi kim loại và nhựa, và thậm chí cả gốm sứ trong các trường hợp cụ thể.
 

Các loại máy được sử dụng trong cắt Laser tấm kim loại


Có một số tùy chọn để lựa chọn nếu bạn muốn đầu tư vào máy laser để cắt kim loại tấm:
 

- Máy cắt Flying Optic Laser


Máy Flying Optic Laser là một trong những thiết bị cắt nhanh nhất nhưng rẻ tiền trên thị trường. Chúng chiếu ra một chùm ánh sáng mạnh có thể cắt dọc theo trục X và Y của tấm kim loại. Tốc độ cao và khả năng đa chiều của chúng cho phép bạn cắt nhiều phôi trong thời gian ngắn.
 

- Máy cắt Moving Material Laser


Máy Moving Material chiếu một chùm ánh sáng cố định. Máy này kết nối phôi với bề mặt di động tự động di chuyển theo các hướng được lập trình sẵn. Lập trình chỉ đường được thực hiện bằng máy tính. Mặc dù chính xác và chính xác trong việc cắt kim loại tấm nhưng thiết bị này có xu hướng chậm hơn nhiều so với các thiết bị khác.
 

- Máy cắt Laser Punch


Những máy này công suất cao này có thể cắt kim loại với công suất lên tới 3500 watt. Máy cắt laser đục lỗ có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau như đục lỗ, đánh dấu, tạo đường viền và uốn. Mục đích chính của chúng là cắt các đường viền phức tạp bên trong và các bộ phận bên ngoài.
 

- Máy cắt Pulsed Laser


Máy cắt kim loại tấm này tạo ra công suất cao trong thời gian ngắn. Khả năng phóng ra lượng sức mạnh cao trong thời gian ngắn khiến chúng trở nên hoàn hảo để đâm xuyên.
 

Ưu điểm của công nghệ cắt laser kim loại tấm


Đối với nhiều dự án chế tạo sử dụng kim loại tấm, cắt laser là lựa chọn tốt nhất. Dưới đây là các lý do tại sao chúng thường là một lựa chọn tốt cho các dự án chế tạo kim loại tấm.
 

1 - Chi phí tương đối thấp


So với các cơ chế cắt khác, cắt laser rất tiết kiệm chi phí. Do có liên quan đến tự động hóa CNC, chi phí lao động là tối thiểu. Ngoài ra, tia laser không bị mờ hoặc mòn như các công cụ cắt khác. Vì lý do này, không cần chuyển đổi giữa quá trình, dẫn đến năng suất tốt hơn và thời gian thực hiện ngắn hơn. Khi có những gián đoạn tối thiểu trong quá trình cắt, chi phí sẽ thấp hơn. 
 
Gia công cắt laser kim loại
 

2 - Tốc độ và hiệu quả


Tia laser có thể cắt xuyên vật liệu rất nhanh, tốc độ chính xác sẽ phụ thuộc vào dung sai và độ phức tạp của các bộ phận. Tốc độ cắt có thể được tăng lên nhiều hơn nữa thông qua các tia laser nhiều đầu hoặc nhiều tia laser làm việc cùng một lúc.

Ngoài tốc độ cắt nhanh, máy laser có thể làm việc qua đêm và khi không có người vận hành, giúp tăng hiệu quả tổng thể của quá trình cắt. Sự kết hợp của các yếu tố này có nghĩa là máy cắt laser sẽ hoàn thiện các bộ phận nhanh hơn so với các quá trình cắt khác.
 

3 - Tự động hóa


Một trong những ưu điểm của việc cắt laser là máy hoàn toàn chạy bằng điều khiển CNC. Ai đó sẽ nhập mã vào máy tính, dẫn đến các bộ phận và sản phẩm có ít hoặc không có biến thể và ít xảy ra sai xót.

Tự động hóa cũng có nghĩa là cần ít lao động hơn để vận hành máy và thực hiện các nhiệm vụ của nó, làm cho quá trình hiệu quả hơn. Tự động hóa quá trình cắt dẫn đến hiệu quả cao hơn và sản phẩm chất lượng cao hơn.
 
Gia công cắt laser kim loại
 

4 - Độ chính xác cao


Máy laser có khả năng chi tiết cao, có thể tạo ra các vết cắt nhỏ và dung sai chặt chẽ. Nếu bạn cần những đường cắt phức tạp, máy cắt laser là sự lựa chọn tốt nhất. Chúng tạo ra các cạnh và đường cong mịn, sắc nét và sạch sẽ.

Chúng cũng sẽ tạo ra ít hoặc không có gờ vì tia laser làm nóng chảy vật liệu, thay vì cắt nó. Máy laser rất phù hợp để chế tạo kim loại tấm vì chúng có độ chính xác cao và sẽ tạo ra những đường cắt chính xác, chất lượng cao.
 

5 - Rất linh hoạt


Chi phí vận hành, tốc độ của máy và vận hành dễ dàng làm cho máy cắt laser phù hợp với mọi kích thước sản phẩm. Bởi vì máy rất chính xác, bạn có thể chắc chắn rằng kết quả cuối cùng là chất lượng cao nhất. Máy cắt laser có thể cắt qua nhiều loại vật liệu, bao gồm hầu hết các kim loại, làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng để chế tạo kim loại tấm.

Chúng có thể xử lý dung sai chặt chẽ và thiết kế phức tạp, đảm bảo rằng bất kỳ dự án nào đều nằm trong tầm tay.. Máy cũng là một trong những lựa chọn nhanh nhất để cắt kim loại tấm, đảm bảo rằng dự án của bạn sẽ được hoàn thành đúng thời hạn với sự gián đoạn tối thiểu.
 

Nhược điểm của cắt laser kim loại tấm


Mặc dù có rất nhiều ưu điểm nhưng cắt kim loại tấm bằng laser có một vài nhược điểm dưới đây:
 

- Cần chuyên gia điều khiển máy cắt laser


Để sử dụng tốt nhất máy cắt của bạn, bạn có thể cần thuê một chuyên gia vận hành máy để chế tạo bộ phận. Ví dụ, một chuyên gia sẽ nhanh chóng phát hiện ra lỗi hoặc thiết lập không phù hợp có thể ảnh hưởng đến quy trình sản xuất hoặc thậm chí là tính toàn vẹn của máy.
 

- Hạn chế về độ dày kim loại


Mặc dù cắt laser có thể hoạt động tốt với nhiều loại vật liệu, bao gồm cả tấm kim loại, nhưng nên sử dụng các quy trình cắt khác khi xử lý kim loại dày. Máy laser điển hình rất thích hợp để cắt các tấm nhôm có độ dày tối đa là 15 mm và thép là 6 mm.
 

- Khí độc hại


Khi máylaser làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu, chúng giải phóng khói độc hại đáng kể khi cắt nhựa. Do đó, điều quan trọng là phải vận hành cắt trong phòng thông gió tốt hoặc môi trường làm việc an toàn.
 

- Đầu tư ban đầu cao


Chi phí của một máy laser chất lượng hàng đầu là cao, cao gấp đôi so với chi phí của máy cắt tia nước hoặc plasma. Để tham gia vào dịch vụ cắt laser như một phương tiện kinh doanh, bạn cần phải chịu mức đầu tư ban đầu cao.
 

Làm thế nào để giảm lãng phí trong quá trình cắt laser kim loại tấm?


Khi cắt laser tấm kim loại, điều cần thiết là hạn chế chất thải ở mức tối thiểu để đảm bảo hiệu quả chi phí. Công ty của bạn sẽ tiết kiệm tiền và giảm thiểu chất thải bằng cách kiểm soát chất thải vật liệu kim loại tấm. Bạn cũng sẽ giảm lượng khí thải do sử dụng máy cắt laze không cần thiết.

Đây là cách bạn có thể giảm lãng phí vật liệu trong quá trình cắt laser:

  • Giữ các phôi gần nhau trong quá trình cắt. Vì là quy trình CNC nên việc lồng các bộ phận lại với nhau giúp giảm thiểu lãng phí vật liệu.
  • Làm cho bản vẽ thiết kế của bạn hiệu quả hơn bằng cách giới thiệu các đường cắt chung. Đặt các cạnh hình chữ nhật sao cho chúng chia sẻ các đường thẳng trên chi tiết thay vì tạo ra các khoảng trống không cần thiết giữa các hình dạng.
  • Phương pháp này không chỉ giúp loại bỏ lãng phí mà còn rút ngắn đường cắt của máy cắt, giảm thời gian và chi phí vận hành.
  • Tránh các thiết kế phức tạp. Các hình dạng và đường cong phức tạp không cần thiết sẽ làm chậm quá trình cắt, dẫn đến lãng phí vật liệu.
  • Việc cắt bỏ là không thể tránh khỏi trong nhiều quy trình chế tạo kim loại tấm .


Tuy nhiên, có thể tối đa hóa việc sử dụng các đường cắt và tránh lãng phí khi cắt. Ví dụ: bạn có thể tái sử dụng nó để cắt ra các phần nhỏ hơn, tinh tế hơn hoặc để chạy thử nghiệm. Chỉ cần đảm bảo rằng bạn lưu trữ các phần cắt của mình đúng cách để chúng sẵn sàng cho dự án tiếp theo của bạn.
 

Dung sai cắt laser kim loại tấm là bao nhiêu?


Máy thường có dung sai kích thước chặt chẽ đến ± 0,0127mm. Chúng có khả năng chính xác nhất và có thể có đường cắt nhỏ nhất (hoặc chiều rộng cắt). Công nghệ này cho phép dung sai cực kỳ chặt chẽ. Khả năng này phù hợp với các bộ phận kim loại chính xác, giống như các bộ phận được sử dụng trong các ứng dụng ô tô, hàng không vũ trụ và quân sự .

Hơn nữa, những công cụ này có thể cắt vật liệu mỏng, nhanh hơn các công cụ khác. Máy mạnh hơn có thể cắt thép nhẹ dày tới 31,75mm. Tuy nhiên, điều cần thiết là phải nhớ rằng dung sai chặt chẽ hơn sẽ làm tăng chi phí cắt laser các bộ phận kim loại tấm tùy chỉnh. Vì vậy, trừ khi bộ phận của bạn yêu cầu dung sai chặt chẽ về hình thức, độ vừa khít hoặc chức năng, bạn nên tránh chúng.
 

Làm thế nào để đảm bảo chất lượng trong quá trình cắt laser tấm kim loại?


Chất lượng của thiết bị laser quyết định phần lớn chất lượng vết cắt mà bạn tạo ra. Nếu bạn bảo trì máy thường xuyên, những bất thường trong quá trình cắt sẽ giảm đi. Tuy nhiên, các bộ phận cắt bằng laser của bạn sẽ chỉ có chất lượng cao nhất nếu bạn xem xét các thông số cắt.

Những thông số này là gì?

  • Độ dày kim loại: Bản chất và độ dày của kim loại phải phù hợp với công suất tương đối của máy. Đây là chìa khóa để đạt được kết quả tốt hơn khi cắt tấm kim loại.
  • Độ nhám bề mặt của vật liệu: bề mặt vật liệu càng mịn khi cắt kim loại tấm thì kết quả cắt càng tốt. Vì vậy, nếu bạn muốn duy trì chất lượng cắt tốt, hãy sử dụng vật liệu có bề mặt nhẵn và không bị rỉ sét.
  • Tốc độ cắt: tốc độ cắt không được quá nhanh cũng không quá chậm vì điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng vết cắt. Do đó, hãy nhớ xem xét độ dày và thành phần của vật liệu khi xác định tốc độ cắt.
  • Tiêu điểm cắt: vị trí của thấu kính lấy nét rất quan trọng để có chất lượng cắt tốt. Chỉ bằng cách lấy nét chính xác, bạn mới có thể đạt được kết quả cắt tốt nhất.
 

Bốn yếu tố này rất quan trọng để đảm bảo rằng quy trình cắt laser cho kim loại tấm đáp ứng các tiêu chuẩn đã được thiết lập. Cần phải kiểm soát các tham số này khi bạn thực hiện đồng thời hàng chục vị trí giống nhau. Bằng cách này, bạn sẽ tránh mắc phải những lỗi tương tự khi cắt.
 

Mẹo thiết kế để cắt kim loại tấm bằng laser hiệu quả


Nếu bạn đã sẵn sàng sử dụng phương pháp cắt laser kim loại tấm, đây là một số mẹo giúp thiết kế của bạn diễn ra theo cách bạn muốn.
 

  • Sử dụng phần mềm thiết kế phù hợp. Để tạo một thiết kế phù hợp cho việc cắt kim loại, bạn sẽ cần một tệp vectơ (thường ở định dạng .ai, .eps hoặc dxf). Adobe Illustrator là một công cụ tốt để tạo ra các thiết kế. Cả người mới bắt đầu và chuyên gia đều có thể hưởng lợi từ công cụ thiết kế này.
  • Giữ bản vẽ của bạn đơn giản. Tránh các góc nhọn, thường là bất cứ thứ gì nhỏ hơn mười độ. Tia laser có thể không thể thực hiện chính xác những đường cong sắc nét như vậy, điều này sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng tròn trịa hơn.Đảm bảo thiết kế của bạn có tỷ lệ đầy đủ (1:1) . Nếu không, bạn sẽ có được một bộ phận nhỏ phù hợp làm đồ chơi hơn mục đích dự định của nó.
  • Hãy xem xét loại vật liệu. Sử dụng vật liệu kim loại phù hợp với ứng dụng mà bạn định sử dụng. Ví dụ, nhôm không bị rỉ sét và tạo ra những biển hiệu đẹp. Tuy nhiên, chất liệu rất mềm và dẻo. Cắt laser thương mại và công nghiệp thường sử dụng thép.
 

Dịch vụ cắt laser kim loại tấm nhanh chóng, chính xác tại Cơ khí Intech


Một chùm tia laser hội tụ là lý tưởng để cắt kim loại tấm như Inox, nhôm, thép, đồng... Sản xuất kim loại tấm chính xác đòi hỏi mức độ chi tiết và cẩn thận cao khi cắt kim loại tấm.

Máy cắt laser của Cơ khí Intech có thể xử lý nhiều công việc khác nhau, đảm bảo đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác của hình dạng sản phẩm do khách hàng đặt ra. Máy laser cắt kim loại thô thành các hình dạng phức tạp và thường đa dạng. Cơ khí Intech có thể làm việc với nhiều độ dày từ kim loại mỏng như giấy đến cắt các vật liệu dày như thép 20mm.

Cơ khí Intech đã có hơn 10 năm kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực gia công cơ khí, chúng tôi có thể xử lý các hình dạng kim loại cắt tùy chỉnh được tạo ra theo thông số kỹ thuật chính xác của bạn. Vì vậy hãy liên hệ với Cơ khí Intech để thảo luận về yêu cầu của bạn.

Hotline: 0966 966 205
Địa chỉLô 5+6 Khu Công Nghiệp Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội
Websitehttps://cokhiintech.com/

Một số sản phẩm cắt laser kim loại của cơ khí Intech: