Sáu yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt laser

Sáu yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt laser

1. Tốc độ cắt

Nhiều khách hàng khi tư vấn về máy cắt laser sẽ thắc mắc tốc độ cắt của máy laser là bao nhiêu. Thực tế, máy cắt laser là thiết bị có hiệu suất cao, và tốc độ cắt đương nhiên là mối quan tâm hàng đầu của khách hàng. Tuy nhiên, tốc độ cắt nhanh nhất không quyết định chất lượng cắt laser.

Quá nhanh ttốc độ cắt

a. Không thể cắt xuyên qua vật liệu

b. Bề mặt cắt có vân xiên và nửa dưới của phôi tạo ra các vết nóng chảy

c. Lưỡi cắt thô

Tốc độ cắt quá chậm

a. Tình trạng quá nóng chảy với bề mặt cắt thô

b. Khoảng cách cắt rộng hơn và góc sắc nhọn được nung chảy thành các góc tròn

cắt laser

Để thiết bị máy cắt laser phát huy tốt hơn chức năng cắt của nó, đừng chỉ hỏi máy cắt laser có thể cắt nhanh như thế nào, câu trả lời thường không chính xác. Ngược lại, hãy cung cấp cho MimoWork thông số kỹ thuật vật liệu của bạn, chúng tôi sẽ đưa ra câu trả lời có trách nhiệm hơn.

2. Điểm tập trung

Do mật độ công suất laser có ảnh hưởng lớn đến tốc độ cắt nên việc lựa chọn tiêu cự thấu kính là một điểm quan trọng. Kích thước điểm laser sau khi hội tụ chùm tia laser tỷ lệ thuận với tiêu cự của thấu kính. Sau khi chùm tia laser được hội tụ bởi thấu kính có tiêu cự ngắn, kích thước của điểm laser rất nhỏ và mật độ công suất tại tiêu điểm rất cao, điều này có lợi cho việc cắt vật liệu. Nhưng nhược điểm của nó là với độ sâu tiêu cự ngắn, chỉ có một khoảng điều chỉnh nhỏ cho độ dày của vật liệu. Nhìn chung, thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn phù hợp hơn để cắt vật liệu mỏng tốc độ cao. Còn thấu kính hội tụ có tiêu cự dài có độ sâu tiêu cự rộng, miễn là có đủ mật độ công suất thì phù hợp hơn để cắt các phôi dày như xốp, acrylic và gỗ.

Sau khi xác định được tiêu cự ống kính cần sử dụng, vị trí tương đối của tiêu điểm so với bề mặt chi tiết gia công là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng cắt. Do mật độ công suất cao nhất tại tiêu điểm, trong hầu hết các trường hợp, tiêu điểm thường nằm ngay tại bề mặt chi tiết gia công hoặc thấp hơn một chút khi cắt. Trong toàn bộ quá trình cắt, việc đảm bảo vị trí tương đối của tiêu điểm và chi tiết gia công là điều kiện quan trọng để đạt được chất lượng cắt ổn định.

3. Hệ thống thổi khí & khí phụ trợ

Nhìn chung, cắt laser vật liệu đòi hỏi phải sử dụng khí phụ trợ, chủ yếu liên quan đến loại và áp suất của khí phụ trợ. Thông thường, khí phụ trợ được phun đồng trục với chùm tia laser để bảo vệ thấu kính khỏi bị nhiễm bẩn và thổi bay xỉ ở đáy khu vực cắt. Đối với vật liệu phi kim loại và một số vật liệu kim loại, khí nén hoặc khí trơ được sử dụng để loại bỏ vật liệu nóng chảy và bay hơi, đồng thời ức chế quá trình đốt cháy quá mức trong khu vực cắt.

Với điều kiện đảm bảo khí phụ trợ, áp suất khí là một yếu tố cực kỳ quan trọng. Khi cắt vật liệu mỏng ở tốc độ cao, cần áp suất khí cao để tránh xỉ bám vào mặt sau của vết cắt (xỉ nóng sẽ làm hỏng cạnh cắt khi tiếp xúc với phôi). Khi độ dày vật liệu tăng hoặc tốc độ cắt chậm, cần giảm áp suất khí một cách thích hợp.

4. Tỷ lệ phản xạ

Bước sóng của laser CO2 là 10,6 μm, rất phù hợp để cắt các vật liệu phi kim loại. Tuy nhiên, laser CO2 không thích hợp để cắt kim loại, đặc biệt là các vật liệu có độ phản xạ cao như vàng, bạc, đồng và nhôm, v.v.

Tỷ lệ hấp thụ vật liệu vào chùm tia đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình gia nhiệt, nhưng một khi lỗ cắt được hình thành bên trong phôi, hiệu ứng vật đen của lỗ làm cho tỷ lệ hấp thụ vật liệu vào chùm tia gần đạt 100%.

Trạng thái bề mặt vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ chùm tia, đặc biệt là độ nhám bề mặt, và lớp oxit bề mặt sẽ gây ra những thay đổi rõ rệt về tốc độ hấp thụ của bề mặt. Trong thực tế cắt laser, đôi khi hiệu suất cắt của vật liệu có thể được cải thiện thông qua ảnh hưởng của trạng thái bề mặt vật liệu đến tốc độ hấp thụ chùm tia.

5. Đầu phun laser

Nếu lựa chọn vòi phun không đúng cách hoặc bảo trì kém, dễ gây ô nhiễm hoặc hư hỏng, hoặc do miệng vòi phun không tròn hoặc bị tắc cục bộ do kim loại nóng bắn vào, dòng điện xoáy sẽ hình thành trong vòi phun, làm giảm đáng kể hiệu suất cắt. Đôi khi, miệng vòi phun không thẳng hàng với chùm tia hội tụ, tạo thành chùm tia cắt cạnh vòi phun, điều này cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cắt cạnh, làm tăng chiều rộng khe hở và làm lệch kích thước cắt.

Đối với vòi phun, cần đặc biệt chú ý đến hai vấn đề

a. Ảnh hưởng của đường kính vòi phun.

b. Ảnh hưởng của khoảng cách giữa vòi phun và bề mặt chi tiết gia công.

6. Đường dẫn quang học

đường dẫn quang học của chùm tia laser

Chùm tia gốc phát ra từ tia laser được truyền đi (bao gồm cả phản xạ và truyền dẫn) thông qua hệ thống đường dẫn quang học bên ngoài và chiếu sáng chính xác bề mặt phôi với mật độ công suất cực cao.

Các bộ phận quang học của hệ thống đường dẫn quang học bên ngoài cần được kiểm tra và điều chỉnh thường xuyên để đảm bảo khi mỏ cắt chạy phía trên phôi, chùm sáng được truyền chính xác đến tâm thấu kính và hội tụ vào một điểm nhỏ để cắt phôi với chất lượng cao. Nếu vị trí của bất kỳ bộ phận quang học nào bị thay đổi hoặc bị nhiễm bẩn, chất lượng cắt sẽ bị ảnh hưởng, thậm chí không thể thực hiện được việc cắt.

Ống kính quang học bên ngoài bị ô nhiễm bởi tạp chất trong luồng khí và bị dính chặt bởi các hạt bắn vào khu vực cắt, hoặc ống kính không được làm mát đủ, điều này sẽ khiến ống kính bị quá nhiệt và ảnh hưởng đến việc truyền năng lượng chùm tia. Nó làm cho sự chuẩn trực của đường dẫn quang học bị lệch và dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Ống kính quá nhiệt cũng sẽ gây ra méo tiêu cự và thậm chí gây nguy hiểm cho chính ống kính.

Tìm hiểu thêm về các loại máy cắt laser CO2 và giá cả


Thời gian đăng: 20-09-2022

Gửi tin nhắn của bạn cho chúng tôi:

Viết tin nhắn của bạn ở đây và gửi cho chúng tôi