Trên thị trường hiện nay, ngành công nghiệp sản xuất đang chứng kiến sự phát triển đáng kinh ngạc nhờ những công nghệ, kỹ thuật hiện đại. Trong đó, kỹ thuật gia công cắt laser giúp quá trình sản xuất không chỉ đạt hiệu suất cao mà còn đảm bảo độ chính xác và tính thẩm mỹ. Tại 3Dmanufacturer, chúng tôi tự hào là đơn vị gia công cắt laser CNC uy tín, đảm bảo đáp ứng đầy đủ nhu cầu của khách hàng.
Gia công cắt laser kim loại là làm gì?
Gia công cắt laser kim loại là quá trình sử dụng công nghệ laser để cắt và khắc lên các vật liệu kim loại như inox, sắt thép, đồng, nhôm,… Việc gia công này sẽ được thực hiện tự động thông qua phần mềm được lập trình trước trên máy tính, điều khiển bởi hệ thống CNC.
>> Xem thêm: Dịch vụ tại 3Dmanufacturer.

Ưu điểm của công nghệ cắt laser kim loại
Kỹ thuật gia công cắt laser đã mở ra cho ngành công nghiệp sản xuất những bước phát triển mới nhờ các ưu điểm vượt bật. Cụ thể, lợi ích khi ứng dụng công nghệ cắt laser trong chế tác, gia công kim loại bao gồm:
- Độ chính xác cao: Vết cắt bằng tia laser rất nhỏ và quy trình gia công được tự động hóa nên dễ dàng tạo ra các sản phẩm kim loại có kích thước và hình dạng chính xác theo yêu cầu dù là chi tiết nhỏ nhất, phức tạp nhất.
- Hiệu suất gia công tối ưu: Gia công cắt laser kim loại có tốc độ nhanh hơn so với nhiều phương pháp gia công truyền thống khác. Quá trình cắt và gia công được thực hiện tự động và liên tục bằng máy móc công nghệ cao, giúp tiết kiệm thời gian, sức lao động.
- Cắt được đa dạng vật liệu: Ngoài kim loại, gia công cắt laser còn có thể được thực hiện trên vật liệu bằng gỗ, thủy tinh,…
- Vệ sinh, an toàn: Quá trình cắt laser được đánh giá là tạo ra ít xỉ, vụn kim loại hơn so với nhiều phương pháp cắt khác, giúp việc dọn dẹp vệ sinh dễ dàng hơn và cũng đảm bảo môi trường làm việc không quá ô nhiễm.
- Không làm biến dạng vật liệu: Laser tạo ra một vùng gia nhiệt rất nhỏ, do đó giữ cho vật liệu xung quanh vùng cắt không bị biến dạng hoặc ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, đảm bảo sự chính xác và đồng nhất của sản phẩm cuối cùng.

Các loại tia laser dùng trong gia công CNC
Trên thị trường hiện nay, có hai công nghệ cắt laser phổ biến đó là laser khí (Laser CO2) và laser sợi quang (Laser Fiber). Mỗi loại công nghệ này đều có ưu điểm và ứng dụng riêng.
Laser CO2 (Laser khí)
Laser CO2 là một loại laser khí, được tạo ra trong môi trường khí CO2. Trong quá trình hoạt động, các điện cực được gia tăng điện áp, tạo ra nguồn điện phát quang trong ống điện. Các thể khí trong ống này sẽ phát ra tia laser khi năng lượng đạt mức đủ lớn. Tia laser này có các bước sóng chủ yếu là 9.3 μm, 10.2 μm hoặc 10.6μm. Công nghệ này cho phép cắt, khắc, nung chảy hoặc đốt cháy vật liệu, kim loại và phi kim.
Ưu điểm:
- Tia laser CO2 có khả năng cắt đa dạng các vật liệu từ kim loại đến phi kim như nhựa, gỗ, thủy tinh, giấy,…
- Có thể cắt được các vật liệu dày từ 5mm trở lên với đường cắt đẹp và sắc nét.
- Thích hợp cho các ngành công nghiệp may mặc, quảng cáo, giải trí và các ứng dụng khác.
Laser sợi quang (Laser fiber)
Laser Fiber là sự kết hợp của tia laser cùng các nguyên tố đất hiếm như Neodymium, Erbium, Thulium,… Khi kích thích từ các diode ánh sáng, các nguyên tố này sẽ phát ra tia sáng qua sợi cáp quang và truyền tới đầu cắt của máy laser.
Ưu điểm:
- Laser Fiber có hiệu suất cắt gấp đôi so với laser CO2.
- Thích hợp cho cắt kim loại đen và sáng màu như nhôm, đồng với độ dày dưới 30mm.
- Tia laser fiber có đường kính nhỏ, giúp thực hiện các đường cắt phức tạp với độ chính xác cao tạo ra sản phẩm tinh xảo đến từng chi tiết.
Laser pha lê
Đây là một công nghệ cắt kim loại khác, sử dụng tia laser được tạo ra từ các tinh thể như Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) và Me: YVO (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate). Đây là những thiết bị có công suất cực cao nên chi phí đầu tư cho máy móc khá đắt đỏ. Tuy vậy, tuổi thọ của chúng có thể khoảng từ 8.000 đến 15.000 giờ, chỉ bằng khoảng một nửa so với laser sợi quang. Do đó, công nghệ gia công cắt laser này không được phổ biến như Laser CO2 và Laser Fiber.

Nguyên lý gia công cắt laser kim loại
Nguyên lý hoạt động của gia công cắt laser kim loại là sử dụng một chùm tia laser năng lượng cao để tạo ra vùng vật liệu nóng chảy cục bộ, sau đó dùng một dòng khí có áp lực cao để đẩy vật liệu nóng chảy ra khỏi vùng gia công. Cụ thể thì cách hoạt động của tia laser khi cắt kim loại như sau:
- Máy phát laser tạo ra một chùm tia laser có năng lượng cao. Chùm tia này sẽ được tập trung và hội tụ lên bề mặt chi tiết cần gia công thông qua hệ thống thấu kính.
- Chùm tia laser được sử dụng để đốt nóng vật liệu và tạo ra một vùng vật liệu nóng chảy cục bộ. Vùng này thường có đường kính nhỏ hơn 0.5mm nên không ảnh hưởng đến bề mặt vết cắt.
- Một dòng khí có áp lực cao được phun dọc theo vết cắt nhằm đẩy vật liệu nóng chảy ra khỏi vùng gia công.
- Máy gia công CNC cắt laser sẽ tự động di chuyển chùm tia laser hoặc tấm kim loại theo quỹ đạo (tùy theo thiết lập của máy) để tiếp tục tạo ra các đường cắt thành hình như bản vẽ.
Thông qua quá trình này, gia công cắt laser kim loại sẽ cho ra sản phẩm có độ chính xác cao, đường cắt sắc nét với hiệu suất cao và chất lượng tốt.

Bí quyết tránh lãng phí cắt gia công cắt laser
Tránh lãng phí trong quá trình gia công cắt laser kim loại là một phần không thể thiếu để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí. Dưới đây là một số bí quyết giúp hạn chế lãng phí vật liệu, giúp tiết kiệm chi phí gia công cho khách hàng:
- Giữ các phôi kim loại cần gia công sát gần nhau để tia laser được cắt một cách liên tục, tránh bỏ phí diện tích phần cắt.
- Thiết kế các bản vẽ có cấu trúc tối ưu hơn để tận dụng tối đa diện tích của tấm kim loại, tránh tạo ra các khoảng trống không cần thiết giữa các chi tiết.
- Các phần rìa cắt thừa ra có thể được tái sử dụng để tạo ra các chi tiết nhỏ hơn hoặc để chạy thử nghiệm. Đảm bảo lưu trữ các phần rìa này một cách cẩn thận để sử dụng cho các bản vẽ khác (nếu được).
- Sử dụng phần mềm thiết kế chuyên nghiệp với công nghệ CAD/CAM có thể giúp tối ưu hóa việc sắp xếp các bản vẽ và đường cắt để giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa hiệu suất cắt. Mặt khác, khi khách hàng sử dụng của 3Dmanufaturer thì bản vẽ được tạo cũng sẽ đảm bảo tối ưu, tránh gây lãng phí nhất!

Ứng dụng gia công cắt laser trên kim loại
Công nghệ gia công cắt laser trên kim loại đem lại nhiều ứng dụng quan trọng và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như:
- Sản xuất linh kiện ô tô
- Sản xuất các bộ phận kim loại trong máy bay
- Sản xuất các linh kiện điện tử nhỏ gọn và phức tạp
- Sản xuất các bộ phận y tế và thiết bị y tế bao gồm các bộ phận máy y tế, dụng cụ phẫu thuật,…
- Sản xuất các bộ phận và linh kiện cho máy móc và thiết bị công nghiệp
Ngoài ra, còn rất nhiều các ứng dụng khác trong mọi lĩnh vực. Tuy nhiên, ứng dụng chủ yếu nhất của gia công cắt laser trên kim loại vẫn là trong các ngành công nghiệp chế tạo, đặc biệt là trong sản xuất các linh kiện và bộ phận kim loại cho các ngành công nghiệp khác.
Tóm lại, công nghệ gia công cắt laser không chỉ mang lại sự linh hoạt và độ chính xác cao mà còn giúp tạo ra các sản phẩm với chất lượng vượt trội. Với sự chuyên nghiệp và kỹ thuật tiên tiến, 3Dmanufacturer tự hào là địa chỉ tin cậy cho dịch vụ gia công cắt laser. Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm chất lượng cao với mức giá cạnh tranh nhất trên thị trường. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để biết thêm thông tin về công nghệ gia công cắt laser.