Cắt laser fiber là gì? Chính xác, hiệu quả và tính linh hoạt vượt trội của cắt laser fiber

Cắt laser fiber đã nổi lên như một công nghệ nổi bật trong lĩnh vực cắt chính xác. Với độ chính xác, hiệu quả và tính linh hoạt cao, cắt laser fiber đã cách mạng hóa nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm cơ khí chính xác, ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử,…

1. Cắt laser fiber là gì?

Cắt laser fiber là quy trình cắt có độ chính xác cao, sử dụng tia laser sợi quang để cung cấp chùm ánh sáng tập trung làm tan chảy, đốt cháy hoặc làm bay hơi vật liệu. Đây là một loại công nghệ cắt laser đã trở nên phổ biến nhờ tính hiệu quả và tính linh hoạt của nó.

Cắt laser fiber được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như sản xuất, ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử, đồ trang sức và biển báo, và một số ngành khác. Cắt laser fiber thường được sử dụng cho các công việc như cắt chính xác, khắc, khoan, hàn và đánh dấu vật liệu.

2. Quy trình cắt laser fiber được thực hiện như thế nào?

• Chuẩn bị vật liệu: 

Vật liệu cần cắt được chuẩn bị bằng cách làm sạch và không có bất kỳ chất bẩn nào có thể ảnh hưởng đến quá trình cắt. Điều quan trọng nữa là phải cố định chắc chắn vật liệu để tránh xê dịch trong quá trình cắt. 

• Thiết lập Laser: 

Hệ thống cắt laser fiber được thiết lập, bao gồm cấp nguồn cho tia laser, căn chỉnh quang học và định cấu hình các tham số cắt cần thiết. Điều này có thể liên quan đến việc điều chỉnh công suất laser, tiêu điểm, tốc độ cắt và hỗ trợ áp suất khí dựa trên loại vật liệu và độ dày. 

• Lập trình: 

Mẫu cắt hoặc thiết kế được lập trình vào phần mềm điều khiển của máy cắt laser. Điều này liên quan đến việc chỉ định kích thước, hình dạng và bất kỳ tính năng hoặc hướng dẫn cắt bổ sung nào. 

• Tập trung chùm tia laze: 

Chùm tia laze được tập trung vào bề mặt vật liệu bằng hệ thống thấu kính. Tiêu điểm được điều chỉnh để đạt được kích thước điểm mong muốn, đảm bảo cắt chính xác và hiệu quả. 

• Ứng dụng khí hỗ trợ: 

Một loại khí hỗ trợ, chẳng hạn như oxy, nitơ hoặc khí nén, được đưa vào gần tiêu điểm của chùm tia laze. Việc lựa chọn khí hỗ trợ phụ thuộc vào vật liệu được cắt. Khí giúp loại bỏ vật liệu nóng chảy hoặc hóa hơi khỏi đường cắt và cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình cắt bằng cách kiểm soát phản ứng với vật liệu. 

• Quá trình cắt: 

Sau khi mọi thứ được thiết lập, quá trình cắt bắt đầu. Chùm tia laser được định hướng dọc theo đường cắt được lập trình, làm nóng chảy, đốt cháy hoặc làm bay hơi vật liệu khi nó di chuyển. Khí hỗ trợ thổi bay vật liệu nóng chảy hoặc hóa hơi, tạo ra vết cắt sạch và chính xác. Tốc độ cắt và mức công suất được điều chỉnh dựa trên đặc tính vật liệu và chất lượng cắt mong muốn. 

• Các bước sau khi cắt: 

Sau khi quá trình cắt hoàn tất, mọi mảnh vụn hoặc xỉ còn lại sẽ được loại bỏ khỏi các cạnh đã cắt. Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, các bước xử lý sau bổ sung như làm nhẵn cạnh, làm sạch bề mặt hoặc gia công thêm có thể được yêu cầu. 

Điều quan trọng cần lưu ý là quy trình chính xác có thể khác nhau tùy thuộc vào hệ thống cắt laser fiber cụ thể, vật liệu được cắt và kết quả mong muốn. Các vật liệu và độ dày khác nhau có thể yêu cầu các thông số cắt và khí hỗ trợ khác nhau để đạt được kết quả tối ưu. Do đó, điều cần thiết là phải tuân theo các hướng dẫn và thực hành tốt nhất của nhà sản xuất đối với thiết bị và vật liệu cụ thể đang được xử lý.

3. Ưu điểm của cắt laser fiber

• Độ chính xác và độ chính xác cao: Cắt laser fiber cung cấp độ chính xác cao trong việc cắt nhiều loại vật liệu. Chùm tia laze hội tụ cho phép cắt các đường cắt phức tạp và chi tiết, tạo ra các cạnh sắc nét và giảm thiểu biến dạng vật liệu. 
• Tính linh hoạt: Cắt laser fiber rất linh hoạt và có thể xử lý nhiều vật liệu khác nhau, bao gồm kim loại (thép, nhôm, đồng), nhựa, gỗ và vải. Công cụ này có thể xử lý các độ dày vật liệu khác nhau, từ tấm mỏng đến vật liệu dày hơn, với chất lượng cắt ổn định. Tính linh hoạt này cho phép các ứng dụng đa dạng trong nhiều ngành công nghiệp. 
• Tăng tốc độ cắt: Laser fiber cung cấp tốc độ cắt cao, giảm đáng kể thời gian sản xuất so với các phương pháp cắt truyền thống. Khả năng cắt nhanh các vật liệu giúp nâng cao năng suất  là giải pháp hiệu quả về chi phí cho các hoạt động sản xuất quy mô lớn. 
• Hiệu quả năng lượng: Laser fiber được biết đến với hiệu quả năng lượng cao. Chúng chuyển đổi phần lớn năng lượng điện thành năng lượng laser so với các loại laser khác, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và giảm chi phí vận hành. 
• Cắt không tiếp xúc: Cắt laser fiber là một quá trình không tiếp xúc, vì chùm tia laser không chạm vào vật liệu bị cắt. Điều này giúp loại bỏ nguy cơ biến dạng hoặc hư hỏng vật liệu do mài mòn dụng cụ, đảm bảo chất lượng cắt ổn định và giảm thiểu lãng phí vật liệu. 
• Tự động hóa và tích hợp: Máy cắt laser fiber có thể dễ dàng tích hợp vào dây chuyền sản xuất tự động, cho phép xử lý vật liệu liền mạch và vận hành liên tục. Chúng có thể được trang bị các tính năng như hệ thống xếp dỡ tự động, cảm biến vật liệu và giám sát thời gian thực, tối ưu hóa năng suất và giảm thiểu sự can thiệp của con người. 
• Tính ứng dụng cao: Cắt laser fiber được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử, y tế, đồ trang sức,.. 

4. Ứng dụng của cắt laser fiber trong ngành cơ khí chính xác

Cắt laser fiber có nhiều ứng dụng trong ngành cơ khí chính xác nhờ độ chính xác và tính linh hoạt cao. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của cắt laser fiber trong cơ khí chính xác: 

• Cắt kim loại tấm: Cắt laser sợi quang được sử dụng rộng rãi để cắt chính xác các tấm kim loại trong cơ khí chính xác. Nó có thể cắt các kim loại khác nhau như thép, nhôm, thép không gỉ và đồng với độ chính xác vượt trội và các cạnh sắc nét. Điều này làm cho nó phù hợp để chế tạo các bộ phận, linh kiện và nguyên mẫu phức tạp được sử dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử và sản xuất máy móc. 
• Gia công vi mô: Laser fiber có khả năng thực hiện các tác vụ gia công vi mô với độ chính xác cao. Công cụ có thể cắt, khắc hoặc khoan các chi tiết nhỏ trên các vật liệu như kim loại, gốm sứ, thủy tinh và polyme. Điều này rất quan trọng trong sản xuất các hệ thống vi cơ điện tử (MEMS), thiết bị vi lỏng, cấy ghép y tế, linh kiện quang học vi mô và chế tạo đồng hồ chính xác. 
• Chế tạo khuôn và công cụ: Cắt laser fiber được sử dụng trong chế tạo khuôn và công cụ để tạo ra các hình dạng và đường viền phức tạp cho khuôn, khuôn dập và dụng cụ. Nó cho phép cắt và tạo hình chính xác các loại vật liệu khác nhau được sử dụng trong sản xuất khuôn và dụng cụ, chẳng hạn như thép tôi, hợp kim và composite. Cắt laser fiber nâng cao hiệu quả và độ chính xác của công cụ và quy trình tạo khuôn. 
• Sản xuất điện tử và PCB: Cắt laser fiber đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất linh kiện điện tử và bảng mạch in (PCB). Nó có thể cắt chính xác PCB, tạo vết mịn và loại bỏ đồng thừa. Laser fiber cũng được sử dụng để cắt và định hình chính xác các linh kiện điện tử, chẳng hạn như vỏ, đầu nối và giá đỡ. 
• Sản xuất thiết bị y tế: Cắt laser fiber được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thiết bị y tế, bao gồm dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép và các bộ phận của thiết bị y tế. Công cụ này cho phép sản xuất các hình dạng và kích thước phức tạp với độ chính xác và độ chính xác cao.
• Đồ trang sức và chế tạo đồng hồ: Cắt laser fiber được sử dụng trong ngành chế tạo đồ trang sức và đồng hồ để tạo ra các thiết kế và hoa văn phức tạp trên kim loại, đá quý và các vật liệu khác. Công cụ cho phép cắt, khắc và đánh dấu chính xác, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất các món đồ trang sức cao cấp và tùy chỉnh, các bộ phận đồng hồ và các yếu tố trang trí. 

Tính linh hoạt và khả năng làm việc với các vật liệu khác nhau làm cho cắt laser fiber trở thành một công cụ có giá trị để đạt được những vết cắt chính xác, chất lượng cao trong nhiều ngành công nghiệp.

Cắt laser fiber đã trở thành một công cụ thay đổi cuộc chơi trong kỹ thuật chính xác, mang lại độ chính xác, tốc độ và tính linh hoạt cao. Bằng cách hiểu các nguyên tắc, ưu điểm, ứng dụng của việc cắt laser fiber, các doanh nghiệp có thể khai thác công nghệ này để đạt được kết quả cắt vượt trội và đạt được lợi thế cạnh tranh trong các ngành tương ứng của họ.