Công nghệ cắt laser là việc sử dụng chùm tia laser để cắt vật liệu. Công nghệ này đã dẫn đến việc phát minh ra nhiều quy trình công nghiệp, giúp định hình lại tốc độ sản xuất dây chuyền và sức mạnh của các ứng dụng sản xuất công nghiệp.
Cắt laserlà một công nghệ tương đối mới. Cường độ của tia laser hoặc bức xạ điện từ được sử dụng để cắt các vật liệu có độ bền khác nhau. Công nghệ này được sử dụng đặc biệt để tăng tốc quy trình sản xuất. Việc sử dụng chùm tia laser cho các ứng dụng sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong việc đúc vật liệu kết cấu và/hoặc đường ống. So với cắt cơ học, cắt laser không làm nhiễm bẩn vật liệu do không tiếp xúc vật lý. Ngoài ra, tia sáng mịn giúp tăng cường độ chính xác, một yếu tố rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp. Vì không gây mài mòn thiết bị, tia sáng được vi tính hóa giúp giảm nguy cơ vật liệu đắt tiền bị cong vênh hoặc tiếp xúc với nhiệt độ cao.
Máy cắt laser sợi quang cho tấm kim loại – thép không gỉ và thép cacbon
Quá trình
Phương pháp này bao gồm việc phát ra một chùm tia laser, khi vật liệu laser được kích thích. Quá trình kích thích diễn ra khi vật liệu này, ở dạng khí hoặc tần số vô tuyến, tiếp xúc với sự phóng điện bên trong một vỏ bọc. Khi vật liệu laser được kích thích, một chùm tia sẽ được phản xạ và bật ra khỏi một tấm gương bán phần. Chùm tia này được phép thu thập cường độ và năng lượng cần thiết trước khi thoát ra dưới dạng một luồng ánh sáng đơn sắc kết hợp. Ánh sáng này tiếp tục đi qua một thấu kính và được hội tụ trong một chùm tia mạnh có đường kính không quá 0,0125 inch (khoảng 10,2cm). Tùy thuộc vào vật liệu cần cắt, độ rộng của chùm tia được điều chỉnh. Chùm tia có thể được cắt nhỏ tới 0,004 inch (khoảng 12,2cm). Điểm tiếp xúc trên bề mặt vật liệu thường được đánh dấu bằng một 'vết đâm'. Chùm tia laser xung công suất được hướng đến điểm này và sau đó, dọc theo vật liệu theo yêu cầu. Các phương pháp khác nhau được sử dụng trong quy trình này bao gồm:
• Sự bốc hơi
• Tan chảy và thổi
• Làm tan chảy, thổi và đốt cháy
• Nứt ứng suất nhiệt
• Viết chữ
• Cắt lạnh
• Đốt cháy
Chức năng cắt laser hoạt động như thế nào?
Cắt laserlà một ứng dụng công nghiệp thu được bằng cách sử dụng thiết bị laser để phát ra bức xạ điện từ thông qua phát xạ kích thích. 'Ánh sáng' thu được được phát ra thông qua chùm tia phân kỳ thấp. Nó đề cập đến việc sử dụng đầu ra laser công suất cao được định hướng để cắt vật liệu. Kết quả là quá trình nấu chảy và làm nóng chảy vật liệu nhanh hơn. Trong lĩnh vực công nghiệp, công nghệ này được sử dụng rộng rãi để đốt cháy và hóa hơi vật liệu, chẳng hạn như các tấm và thanh kim loại nặng và các thành phần công nghiệp có kích thước và độ bền khác nhau. Ưu điểm của công nghệ này là các mảnh vụn sẽ được thổi bay bằng một luồng khí sau khi hoàn thiện bề mặt vật liệu theo mong muốn, mang lại cho vật liệu một bề mặt hoàn thiện chất lượng.
Có nhiều ứng dụng laser khác nhau được thiết kế cho mục đích sử dụng công nghiệp cụ thể.
Laser CO2 hoạt động theo cơ chế được điều khiển bởi hỗn hợp khí DC hoặc năng lượng tần số vô tuyến. Thiết kế DC sử dụng các điện cực bên trong khoang, trong khi bộ cộng hưởng RF có các điện cực bên ngoài. Có nhiều cấu hình khác nhau được sử dụng trong máy cắt laser công nghiệp. Chúng được lựa chọn tùy theo cách chùm tia laser được tác động lên vật liệu. 'Laser Vật liệu Di chuyển' bao gồm một đầu cắt cố định, với sự can thiệp thủ công chủ yếu cần thiết để di chuyển vật liệu bên dưới nó. Trong trường hợp 'Laser Lai', có một bàn di chuyển dọc theo trục XY, thiết lập đường dẫn truyền chùm tia. 'Laser Quang học Bay' được trang bị các bàn cố định và một chùm tia laser hoạt động theo chiều ngang. Công nghệ này hiện đã giúp có thể cắt xuyên qua bất kỳ bề mặt vật liệu nào với mức đầu tư ít nhất về nhân lực và thời gian.